Bewertung fünf verschiedener Nickel-Titan-Systeme zur ... · Aus der Poliklinik für Zahnerhaltung, Parodontologie, Endodontologie, Präventive Zahnmedizin und Kinderzahnheilkunde

Aus der Poliklinik für Zahnerhaltung, Parodontologie, Endodontologie,

Präventive Zahnmedizin und Kinderzahnheilkunde

(Direktor: Prof. Dr. med. dent. T. Kocher)

der Universitätsmedizin der Universität Greifswald

Bewertung fünf verschiedener Nickel-Titan-Systeme zur

Aufbereitung s-förmig gekrümmter Wurzelkanalmodelle

Inaugural – Dissertation

zur

Erlangung des akademischen

Grades

Doktor der Zahnmedizin

(Dr. med. dent.)

der

Universitätsmedizin

der

Universität Greifswald

2018

vorgelegt von: Stella Antinea Koring

geb. am: 08.01.1992

in: Berlin-Steglitz

Dekan: Prof. Dr. rer. nat. Max P. Baur

1. Gutachter: Prof. Dr. Th. Kocher

2. Gutachter: PD Dr. D. Pahncke

Ort, Raum: Hörsaal der Zahnklinik, Walther-Rathenau-Str. 42a

Tag der Disputation: Dienstag, 18. Dezember 2018

I

INHALTSVERZEICHNIS

1 EINLEITUNG .............................................................................................................. 1

1.1 Ziel der Untersuchung ............................................................................................... 2

1.1.1 Hypothese .......................................................................................................... 2

2 LITERATURÜBERSICHT ................................................................................................ 3

2.1 Die Entwicklung der modernen Endodontie ............................................................. 3

2.2 Die Anatomie der Wurzelkanäle ............................................................................... 5

2.2.1 s-förmig gekrümmte Wurzelkanäle ................................................................... 8

2.3 Die Anforderungen an die Wurzelkanalaufbereitung ............................................. 10

2.3.1 Die Präparationsrichtlinien .............................................................................. 11

2.3.2 Die Längenbestimmung des Wurzelkanals ...................................................... 11

2.3.3 Die Arbeitssicherheit und Präparationsfehler ................................................. 12

2.3.4 Die Effektivität.................................................................................................. 14

2.4 Die Aufbereitungssysteme ...................................................................................... 15

2.4.1 Das Aufbereitungskonzept ............................................................................... 15

2.4.2 Die maschinelle Instrumentierung mit Nickel-Titan-Systemen ........................ 15

3 MATERIAL UND METHODE ....................................................................................... 19

3.1 Übersicht über den Versuchsaufbau ....................................................................... 19

3.2 Material ................................................................................................................... 21

3.2.1 Kunststoffmodelle ............................................................................................ 21

3.2.2 Instrumentensysteme ...................................................................................... 21

3.2.3 Endomotor........................................................................................................ 22

3.2.4 Mikroskop und Kamera .................................................................................... 23

3.3 Versuchsdurchführung ............................................................................................ 23

3.3.1 Digitalisierung der Kunststoffmodelle vor der Aufbereitung ........................... 23

3.3.2 Gruppeneinteilung ........................................................................................... 24

3.3.3 Aufbereitung der Kunststoffmodelle ............................................................... 24

3.3.3.1 PROTAPER NEXT (Dentsply Sirona, Österreich) ............................................ 26

3.3.3.2 HYFLEX CM (Coltène/ Whaledent, Deutschland) ........................................ 27

3.3.3.3 F6 SKYTAPER (Komet Dental, Deutschland) ................................................. 29

3.3.3.4 BIORACE (FKG Dentaire, Schweiz) ................................................................ 30

II

3.3.3.5 MTWO (VDW, Deutschland)........................................................................ 32

3.3.4 Digitalisierung der Kunststoffmodelle nach der Aufbereitung ........................ 34

3.3.5 Computergestützte Auswertung des Kanalverlaufes nach der Aufbereitung . 34

3.4 Auswertung ............................................................................................................. 34

3.4.1 Das Messraster zur Auswertung des Kanalverlaufes ....................................... 34

3.4.2 Auswertung der Arbeitssicherheit ................................................................... 37

3.4.3 Auswertung der Aufbereitungszeit .................................................................. 37

3.4.4 Reproduzierbarkeit der Messungen ................................................................. 38

3.4.5 Statistik ............................................................................................................. 38

3.4.5.1 Auswertung der Abweichungen vom Kanalverlauf .................................... 38

3.4.5.2 Auswertung der Aufbereitungszeit ............................................................. 44

4 ERGEBNISSE ........................................................................................................... 45

4.1 Reproduzierbarkeit der Messungen ....................................................................... 45

4.2 Frakturen und Deformationen ................................................................................ 45

4.3 Kanalverlauf nach der Aufbereitung ....................................................................... 46

4.3.1 Modell der Differenzen .................................................................................... 46

4.3.2 Auswertung der Kanalabweichungen über die vier Abschnitte ....................... 47

4.3.2.1 Kanaleingang: Messlevel 1 – 3 .................................................................... 48

4.3.2.2 Koronale Kanalkrümmung: Messlevel 4 – 9 ............................................... 50

4.3.2.3 Bereich des Wendepunktes: Messlevel 10 und 11 ..................................... 53

4.3.2.4 Apikale Kanalkrümmung: Messlevel 12 – 17 .............................................. 55

4.3.3 Zusammenfassung ............................................................................................ 59

4.4 Aufbereitungszeit .................................................................................................... 63

5 DISKUSSION ........................................................................................................... 64

5.1 Material und Methode ............................................................................................ 64

5.1.1 Kunststoffmodelle ............................................................................................ 64

5.1.2 Aufbereitung der Kunststoffmodelle ............................................................... 65

5.1.3 Messung ........................................................................................................... 66

5.2 Diskussion der Ergebnisse ....................................................................................... 68

5.2.1 Kanalverlauf nach der Aufbereitung ................................................................ 69

5.2.2 Aufbereitungszeit ............................................................................................. 80

5.2.3 Frakturhäufigkeit/ Arbeitssicherheit ................................................................ 82

III

5.3 Hypothese ............................................................................................................... 84

5.4 Schlussfolgerungen ................................................................................................. 86

6 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................................... 87

7 LITERATURVERZEICHNIS ............................................................................................ 88

8 ANHANG .............................................................................................................. 114

9 EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG................................................................................. 126

10 LEBENSLAUF ....................................................................................................... 127

11 DANKSAGUNG .................................................................................................... 128

IV

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abb. 2.1: Die acht Wurzelkanalkonfigurationen nach VERTUCCI ....................... 6

Abb. 2.2: Sieben weitere Wurzelkanalkonfigurationen nach GULABIVALA ........ 7

Abb. 2.3: Häufige Präparationsfehler im Vergleich zur korrekten Präparation

(a): b) Stufe bzw. „Ledging“, c) Zip/ “hour-glass shape“ und

„Elbow“ (*), d) apikale Perforation, e) laterale Perforation ............... 13

Abb. 3.1: Versuchsanordnung ............................................................................. 20

Abb. 3.2: ENDO TRAINING BLOC S-SHAPE (links) mit simuliertem, s-förmig

gekrümmtem Wurzelkanal bei 12,5-facher Vergrößerung (rechts) .... 21

Abb. 3.3: X-Smart Endomotor mit angeschlossenem Winkelstück. .................. 22

Abb. 3.4: Vorrichtung zur Repositionierung der Kunststoffmodelle. ................ 23

Abb. 3.5: Der Schneidebereich einer X1-Feile mit erkennbarer Wellenform

(oben) aufgrund des exzentrischen Feilenquerschnittes, hier einer X4-

Feile (rechts) (mit freundlicher Genehmigung von Dentsply Sirona,

Österreich, https://wurzelspitze.wordpress.com, H.-W. Herrmann) .. 26

Abb. 3.6: Die verwendete Sequenz des ProTaper Next-Systems ....................... 27

Abb. 3.7: Schneidebereich einer HyFlex CM 25/04 Feile (oben) und die das

Produkt auszeichnende, durch Wärmezufuhr reversible Form-

anpassung (links) (mit freundlicher Genehmigung von Coltène/

Whaledent, Deutschland) .................................................................... 28

Abb. 3.8: Die verwendete Sequenz des HyFlex CM-Systems ............................ 28

Abb. 3.9: Doppel-s-förmiger Querschnitt einer F6 SkyTaper-Feile (oben) und

der Schneidebereich desselben Instruments ISO 25 (unten) (mit

freundlicher Genehmigung von Komet Dental, Deutschland) ............ 29

Abb. 3.10: Die verwendeten Feilen PathGlider (weiß) und F6 SkyTaper (rot) der

Sequenz ............................................................................................... 30

Abb. 3.11: Schneidebereich einer BR2-Feile (25/04) mit den charakteristischen

alternierenden Schneidekanten ........................................................... 30

Abb. 3.12: Eigenschaften aller RaCe-Instrumente (mit freundlicher Genehmigung

von FKG Dentaire, Schweiz) .............................................................. 31

Abb. 3.13: Die verwendete Sequenz des BioRace-Systems ................................. 31

V

Abb. 3.14: Schneidebereich einer Mtwo-Feile (20/06) mit progressivem Schnei-

deabstand (oben) und nicht schneidender Spitze (rechts) (mit freund-

licher Genehmigung von VDW, Deutschland) .................................... 33

Abb. 3.15: Die verwendete Sequenz des Mtwo-Systems ..................................... 33

Abb. 3.16: Messraster mit 17 Messniveaus (blau) und 34 Messstrecken (grün),

konstruiert mithilfe der 16 Strecken entlang der Kanalmitte: Eine

Strecke (rot) misst 500 µm bzw. 0,5 mm ............................................ 35

Abb. 3.17: Der Überlagerungsprozess v.l.n.r.: Aufnahme des Kanals vor der

Aufbereitung, danach und das überlagerte Endresultat inklusive

Messraster ........................................................................................... 36

Abb. 3.18: Messvorgang in Analysis mit 34 Messstrecken (gelb markiert) ......... 37

Abb. 3.19: Zu erwartende Abweichung (rote Pfeile) des Kanalverlaufes aufgrund

der Begradigungstendenz des Instruments und dem Einfluss der zwei

Krümmungen während der Aufbereitung. Ideale Zentrierung der Feile

im Kanal (grün durchgezogen) im Vergleich zur neuen Kanalmitte

(blau gepunktet) nach der Aufbereitung mit asymmetrischem Ma-

terialabtrag (blauer Umriss bzw. blau hinterlegt) ............................... 41

Abb. 3.20: Schematische Einteilung des ursprünglichen Kanalverlaufes (schwarz

umrandet) in die vier Abschnitte von koronal nach apikal: Kanal-

eingang (blau), 1. Krümmung (rot), Bereich des Wendepunktes (grün)

und 2. Krümmung (gelb) ..................................................................... 41

Abb. 4.1: Anzahl und Spezifikation aller aufgetretenen Deformationen ............ 45

Abb. 4.2: Deformierte Feilen der HyFlex CM-Sequenz (blau) und ihr Ver-

mögen, nach Wärmezufuhr ihre Ursprungsform zurückzuerlangen

(grün) ................................................................................................... 46

Abb. 4.3: Abweichungen von der Kanalmitte im Abschnitt des Kanaleinganges

(Messlevel 1 – 3; in oberer, linker Grafik blau gekennzeichnet) ........ 48

Abb. 4.4: Abweichungen von der Kanalmitte im Abschnitt der ersten, koronalen

Krümmung (Messlevel 4 – 9; in oberer, linker Grafik rot gekenn-

zeichnet) .............................................................................................. 50

Abb. 4.5: Abweichungen von der Kanalmitte im Abschnitt des Wendepunktes

(Messlevel 10 – 11; in oberer, linker Grafik grün gekennzeichnet) ... 53

VI

Abb. 4.6: Abweichungen von der Kanalmitte im Abschnitt der zweiten, apikalen

Kanalkrümmung (Messlevel 12 – 17; in oberer, linker Grafik gelb

gekennzeichnet) .................................................................................. 55

Abb. 4.7: Durchschnittliche Abweichungen (in oberer, linker Grafik grau

hinterlegt) von der Kanalmitte über den gesamten Kanalverlauf für die

fünf Systeme (Schablone 1 + 2) .......................................................... 59

Abb. 4.8: Repräsentative Kanalverläufe nach ihrer Aufbereitung mit den Syste-

men HyFlex CM (b), F6 SkyTaper (c), BioRace (d) und Mtwo (e) im

überlagerten Vergleich zur Aufbereitung mit ProTaper Next (a) ....... 62

Abb. 4.9: Aufbereitungszeiten der fünf NiTi-Systeme mit Mittelwerten ........... 63

VII

TABELLENVERZEICHNIS

Tab. 3.1: Baseline-Werte und ihr korrespondierender 15%iger Anteil am jewei-

ligen Messlevel als klinisch relevant erachteter Unterschied in µm ..... 40

Tab. 3.2: Untergliederung des Kanalverlaufes und Definition der vier Abschnitte

............................................................................................................... 41

Tab. 8.1: Geschätzte Randmittel der Abweichungen von der Kanalmitte mit

95% Konfidenzintervall (CI), Standardfehler und p-Werten an den

jeweiligen Messleveln (1. Schablone) ................................................. 114

Tab. 8.2: Geschätzte Randmittel der Abweichungen von der Kanalmitte mit

95% Konfidenzintervall (CI), Standardfehler und p-Werten an den

jeweiligen Messleveln (2. Schablone) ................................................. 116

Tab. 8.3: Kontrastschätzungen der Abweichungen zur Referenzgruppe ProTa-

per Next mit 95% Konfidenzintervall (CI) und Standardfehler an den

jeweiligen Messleveln über beide Schablonen .................................... 119

Tab. 8.4: Durchschnittliche, beobachtete Abweichungen von der Kanalmitte über

den Kanalverlauf von koronal (Messlevel 1) bis apikal (Messlevel 17)

(Schablone 1 und 2) ............................................................................. 121

Tab. 8.5: Aufbereitungszeiten der fünf Systeme für den jeweiligen Probekörper

bzw. Durchgang .................................................................................. 121

Tab. 8.6: Gemessene bzw. beobachtete Abweichungen von der Kanalmitte

über den Kanalverlauf (M1 – 17) für den jeweiligen Durchgang (DG)

des Systems (Schablone 1 + 2) ............................................................122

VIII

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

Abb. - Abbildung

Tab. - Tabelle

NiTi - Nickel-Titan

K-Feile - Kerrfeile

ISO - International Organization for Standardization

Jh. - Jahrhundert

Fa. - Firma

NaOCl - Natriumhypochlorit

mCT - Micro-Computertomographie

DVT - digitale Volumentomografie

MRI - Magnetic Resonance Imaging

CBCT - Cone Beam Computed Tomography

DGZMK - Deutsche Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde

DGZ - Deutsche Gesellschaft für Zahnerhaltung

HV - Vickers-Härte

m% - Masseprozent

CM-Wire - Controlled-Memory-Wire

bzw. - beziehungsweise

z. B. - zum Beispiel

bspw. - beispielsweise

u. a. - unter anderem

min - Minute

s - Sekunde

% - Prozent

< - kleiner als

> - größer als

U/min - Umdrehung pro Minute

Ncm - Newton Zentimeter

PTN - ProTaper Next

BR - BioRace

IX

ml - Milliliter

H2O - Wasser

mm - Millimeter

µm - Mikrometer

M1 – 17 - Messniveau/ -level 1 bis 17

L1 – 34 - Messstrecke 1 bis 34

v.l.n.r. - von links nach rechts

ICC - Intraclass Correlation Coefficient

1

1 EINLEITUNG

Die endodontische Behandlung stellt den letzten Erhaltungsversuch eines Zahnes

dar und wird durchgeführt, wenn die Pulpa dieses Zahnes irreversibel geschädigt

ist. Ursachen dafür sind hauptsächlich Karies und Traumata. Das Ziel der endo-

dontischen Maßnahme ist die möglichst vollständige Entfernung der Infektion aus

dem Wurzelkanalsystem sowie die Ausformung des Kanals für den späteren bak-

teriendichten Verschluss. Diese chemomechanische Aufbereitung entscheidet

maßgeblich über die Qualität der Wurzelkanalbehandlung und somit über die Pro-

gnose des Zahnes. Eine erfolgreiche mechanische Präparation ist von anatomi-

schen Gegebenheiten wie dem Kanaldurchmesser, der Kanalkrümmung und des-

sen Radius, jedoch auch von den eingesetzten Instrumenten abhängig. So sollen

diese im Zuge der Aufbereitung den ursprünglichen Kanalverlauf beibehalten, da

jede Abweichung zu einem unnötigen Substanzabtrag mit nachfolgender Schwä-

chung des Zahnes, zu Perforationen oder auch zum Belassen von infiziertem Ma-

terial führen kann.

An die für die Aufbereitung gebräuchlichen Instrumente werden hohe Anforde-

rungen bzgl. der Flexibilität, der Sicherheit und des Zeitaufwandes gestellt. Die

langjährig genutzte Handinstrumentation mit Stahlfeilen bietet zwar den Vorteil

einer hohen Taktilität, allerdings bedingt sie auch eine hohe Begradigungstendenz

des Kanalverlaufes. Die maschinelle Präparation mit Nickel-Titan-Systemen hin-

gegen respektiert die Kanalkrümmung besser und stellt eine wesentliche Zeit-

ersparnis sowie Arbeitserleichterung dar.

Viele Studien haben in den letzten Jahren gezeigt, dass durch den Einsatz vollro-

tierender bzw. reziprok arbeitender Nickel-Titan-Instrumente die Zielvorstellun-

gen der endodontischen Aufbereitung besser und effizienter verwirklicht werden

können. Der Entwicklungstrend der NiTi-Feilen geht in Richtung der maximalen

Flexibilität bei höchster Schneideffizienz, um mit wenigen oder sogar nur einem

Instrument den ursprünglichen Kanalverlauf bei hoher Arbeitssicherheit erhalten

zu können. Selbst schwierige Kanalanatomien wie mehrfach, s-förmig gekrümmte

Wurzelkanäle können inzwischen bei richtigem Einsatz mit NiTi-Feilen problem-

los instrumentiert werden.

2

1.1 Ziel der Untersuchung

Ziel der Studie war es zu untersuchen, in welchem Ausmaß sich der ursprüngliche

Kanalverlauf bei s-förmig gekrümmten Kunststoffmodellen durch die Aufberei-

tung mit verschiedenen NiTi-Instrumentensystemen verändert. Es wurden die

vollrotierenden NiTi-Systeme ProTaper Next (Dentsply Sirona, Österreich), HyF-

lex CM (Coltène/ Whaledent, Deutschland), BioRace (FKG Dentaire, Schweiz)

und Mtwo (VDW, Deutschland) als Mehrfeilensysteme und das als Einfeilensys-

tem deklarierte F6 SkyTaper (Komet Dental, Deutschland) in Hinblick auf die

Kanalbegradigung, den Zeitaufwand, die Arbeitssicherheit in puncto Fraktur oder

Deformation von Feilen sowie etwaige Verblockungen des Kanals untersucht. Es

besteht ein Zusammenhang zwischen den Materialeigenschaften des Aufberei-

tungssystems, der Kanalanatomie und der Zentrierung der Feile im Wurzelkanal.

Um die experimentellen Bedingungen zu standardisieren, wurden serienmäßig

hergestellte Kunststoffmodelle der Firma Dentsply Sirona (ENDO TRAINING

BLOCs S-SHAPE) mit s-förmigem Kanalverlauf verwendet sowie für alle Systeme

eine einheitliche Konizität und ISO-Größe festgelegt. Aus den Ergebnissen sollte

geschlussfolgert werden, welches der fünf Systeme zur Aufbereitung dieser Ka-

nalanatomie am Besten geeignet ist, um daraus Empfehlungen für die Aufberei-

tung s-förmiger Wurzelkanäle am Patienten zu formulieren.

1.1.1 Hypothese

In der vorliegenden Arbeit soll folgende Hypothese überprüft werden: „Es be-

stehen signifikante Unterschiede zwischen den Aufbereitungssystemen ProTa-

per Next, HyFlex CM, F6 SkyTaper, BioRace und Mtwo in Bezug auf die Zen-

trierung im s-förmigen Wurzelkanal und es besteht ein Zusammenhang zwischen

dieser und den Materialeigenschaften als auch der Sequenz des jeweiligen Sys-

tems. Ein hoher Grad an Flexibilität und Schneideffizienz beeinflusst das Arbeits-

verhalten der Feile im Kanal positiv.“

3

2 LITERATURÜBERSICHT

2.1 Die Entwicklung der modernen Endodontie

Um 1988 fanden Nickel-Titan- bzw. NiTi-Feilen dank WALIA erstmals Verwen-

dung in der Endodontie, nachdem neben den ersten Instrumenten aus Carbonstahl

vermehrt stahlfreie Feilen eingesetzt wurden (Hülsmann 2008, Ruddle, Machtou

und West 2013). Die Einführung von NiTi-Feilen hatte aufgrund ihres Formge-

dächtnis-Effekts (engl.: „Shape Memory“) einen besonders revolutionären Ein-

fluss auf die Wurzelkanalbehandlung, weshalb sie rasch an Bedeutung gewannen

und sich ihr Verkauf von 1996 bis 2004 auf ca. 11 Mio. verzehnfachte (Ingle,

Bakland und Baumgartner 2008, Gutmann und Gao 2012). Die ursprünglich aus

der U-Boot-Forschung stammende Nickel-Titan-Legierung Nitinol (Akronym für

engl.: „Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratory“) zeichnet sich durch eine

dreifach höhere Flexibilität verglichen mit konventionellen Stahlinstrumenten aus

und ermöglicht dank ihres pseudoelastischen Verhaltens eine verlaufsgetreuere

Aufbereitung des Wurzelkanals (Tepel 1995, Schäfer et al. 2000, Hülsmann,

Peters und Dummer 2005, Ruddle, Machtou und West 2013).

Jedes NiTi-Feilensystem verlangt sein eigenes Aufbereitungskonzept und wird

mit einer systemspezifischen Umdrehungszahl und einem festgelegten Drehmo-

ment bedient (Bartols 2008, Hülsmann 2008). Während der weiteren Entwicklung

der Nickel-Titan-Systeme entstanden neue Designmerkmale wie bspw. der exzen-

trische Feilenquerschnitt oder die reziproke Arbeitsweise. Anhand dieser mecha-

nischen Gesichtspunkte lassen sich heutige Aufbereitungssysteme fünf Generatio-

nen zuordnen (Ruddle, Machtou und West 2013).

Seit Einführung der NiTi-Feilen ist die Aufbereitung von Wurzelkanälen besser

und effektiver geworden, obgleich sich die zyklische Materialermüdung als pro-

blematisch erweist, da es ohne Vorwarnung zu einer Fraktur kommen kann

(Baumann 2002, Hülsmann, Peters und Dummer 2005, Ye und Gao 2012). Dank

eines thermomechanischen Prozesses während der Herstellung lässt sich aller-

dings die Mikrostruktur des Nitinols derart optimieren, dass ein „superelastic Ni-

Ti wire“ wie bspw. M-Wire (Dentsply Sirona) mit der Fähigkeit entsteht, gegen-

4

über Belastungen widerstandsfähiger zu sein. Aus dieser Optimierung der Legie-

rung resultieren bessere mechanische Eigenschaften, nämlich eine höhere Ermü-

dungsresistenz und Flexibilität (Alapati et al. 2009, Ruddle, Machtou und West

2013, Braga et al. 2014, Shim et al. 2017). Feilen mit aktiven Schneiden reinigen

den Kanal allgemein besser als solche mit „Radial Lands“ wie bspw. die ersten

ProFile-Instrumente, obgleich ersteren eine höhere Begradigungstendenz des Ka-

nalverlaufes nachgesagt wird (Schäfer und Vlassis 2004b, Hülsmann, Peters und

Dummer 2005, Ersev et al. 2010). Die besten Ergebnisse bzgl. der Aufbereitung

von gekrümmten Kanälen wurden bislang mit den NiTi-Instrumenten erreicht, die

eine hohe Schneideffizienz mit einem hohen Grad an Flexibilität sowie einer ho-

hen Bruchresistenz in sich vereinen (Schäfer, Dzepina und Danesh 2003, Yang et

al. 2006, Zhou, Peng und Zheng 2013, Kaval et al. 2016).

Des Weiteren ist heutzutage das Operationsmikroskop, kurz OPMI, ein elementa-

rer Bestandteil von endodontischen Behandlungsmaßnahmen. Während Ultra-

schallaufsätze zudem bspw. der Lockerung von frakturierten Instrumenten wie

auch Kalzifikationen dienen, findet kaltes Plasma aufgrund seiner höchst effekti-

ven, antimikrobiellen und wundheilungsfördernden Wirkung vermehrt Anwen-

dung in der Endodontie (Hülsmann 1994, Baumann 2002, Kersten, Mines und

Sweet 2008, Pan et al. 2013, Li et al. 2015). Der Einsatz von Laser (Akronym für

engl.: „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“) kann ebenfalls

die Qualität und somit die Erfolgsrate der Wurzelkanalbehandlung erhöhen, in-

dem er in Kombination mit Natriumhypochlorid (NaOCl) zur Desinfektion des

Wurzelkanalsystems beiträgt (Mohammadi 2009, Asnaashari und Safavi 2013,

Xhevdet et al. 2014). Die Haftung und die Adaptation des Sealers bzw. des Wur-

zelfüllmaterials werden erhöht. Hinzu ist die biostimulative, regenerative, antiin-

flammatorische, schmerzlindernde und blutstillende Wirkung des Lasers im Rah-

men der Wurzelspitzenresektion und allgemein bzgl. der postoperativen Sympto-

matik vorteilhaft (de Paula Eduardo und Gouw-Soares 2001, Mohammadi 2009).

Neue, non-invasive Untersuchungsmethoden der Kanalanatomie wie mCT und

DVT dienen sowohl der dreidimensionalen Darstellung als auch der Volumen-

vermessung und liefern präzise, reproduzierbare Resultate bzgl. der tatsächlich

vorhandenen Zahn- und Wurzelkanalmorphologie. Mithilfe eines Rasterelektro-

5

nenmikroskops lässt sich die Sauberkeit der Kanalwände beurteilen (Dagna et al.

2015, Raut et al. 2016). Trotz dieser modernen Darstellungsmöglichkeiten des

Wurzelkanalsystems bleibt das konventionelle bzw. digitale Röntgen aufgrund der

geringeren Strahlenbelastung relevant (Hülsmann, Peters und Dummer 2005,

Hülsmann 2013, De-Deus et al. 2015).

Gemäß der DGZMK und der DGZ ist das Ziel der endodontischen Behandlung

der langfristige Erhalt des Zahnes als funktionsfähige Kaueinheit und die Erhal-

tung bzw. Wiederherstellung gesunder periradikulärer Strukturen (Hülsmann et al.

2007).

2.2 Die Anatomie der Wurzelkanäle

Unabhängig von der ständig wachsenden Zahl unterschiedlichster Instrumenten-

systeme und Aufbereitungstechniken bleibt die Anatomie der Zähne samt Wur-

zelkanalsystem unverändert – nämlich individuell und komplex. Die Kenntnis

dieser Anatomie und ihrer Variationen ist essenziell sowohl für die korrekte me-

chanische Aufbereitung als auch für die Desinfektion und somit für den Therapie-

erfolg (Vertucci 1984, Hülsmann, Peters und Dummer 2005, Machado et al. 2014,

Sakkir et al. 2014, Lavasani et al. 2016).

Je komplexer die Kanalanatomie ist, desto höhere Anforderungen werden an die

Instrumente hinsichtlich der Frakturresistenz und Effizienz gestellt. Das Ziel ist

eine an die Anatomie des Zahnes angepasste Aufbereitung, die möglichst voll-

ständige Desinfektion des gesamten Wurzelkanalsystems und der bakteriendichte

Verschluss. Übersehene Wurzelkanäle bzw. eine persistierende Infektion in nicht

ausreichend gereinigten Kanalabschnitten stellen die Hauptursache für Misserfol-

ge in der Endodontie dar (Vertucci 2005, Tulus und Weber 2010). Dass der Hohl-

raum, in dem sich die Pulpa befindet, kein gerader, sich zur Wurzelspitze hin ver-

jüngender Kanal mit nur einem Foramen ist, stellte bereits 1901 PREISWERK mit-

hilfe seiner Metallkorrosionspräparate fest (Hess 1917). Die engste Stelle des

Wurzelkanals ist das Foramen physiologicum: Dort sollte die Aufbereitung enden

(Rödig et al. 2009). 1969 kategorisierte WEINE erstmals die verschiedenen Ka-

nalmorphologien in vier Grundtypen, respektierend, dass sich Wurzelkanäle ver-

6

zweigen, teilen und wiedervereinigen können (Vertucci 2005, Hülsmann 2008).

Dagegen schlussfolgerte 1974 VERTUCCI aus seinen Hämatoxylin gefärbten

Zahnpräparaten ein weitaus komplexeres System und nannte acht verschiedene

Konfigurationsarten (Abb. 2.1), die später von CALISKAN bestätigt wurden

(Vertucci 1984, 2005). Später entdeckte GULABIVALA weitere Konfigurationen

(Abb. 2.2) und zeigte damit, dass im Endodont ein hoher Grad an Individualität

vorhanden ist (Vertucci 2005, Bartols 2008).

Abb. 2.1: Die acht Wurzelkanalkonfigurationen nach VERTUCCI.

Typ 1: Ein einzelner Kanal erstreckt sich von der Pulpakammer zum Apex.

Typ 2: Zwei separate Wurzelkanäle verlassen die Pulpakammer und vereinigen

sich kurz vor dem Apex erneut zu einem Kanal.

Typ 3: Ein Kanal verlässt die Pulpakammer und teilt sich in der Wurzel in zwei

Kanäle, die sich kurz vor dem Apex wieder zu einem Kanal vereinigen.

Typ 4: Zwei separate Kanäle erstrecken sich von der Pulpakammer zum Apex.

Typ 5: Ein Kanal verlässt die Pulpakammer und teilt sich kurz vor dem Apex

in zwei einzelne Kanäle mit jeweils eigenem apikalen Foramen auf.

Typ 6: Zwei separate Kanäle verlassen die Pulpakammer, vereinigen sich in

der Wurzel, trennen sich wieder kurz vor dem Apex und besitzen ihr eigenes

apikales Foramen.

Typ 7: Ein Kanal verlässt die Pulpakammer, teilt sich und vereinigt sich wieder

in der Wurzel und trennt sich letztlich erneut in zwei einzelne Kanäle auf.

Typ 8: Drei separate Wurzelkanäle ziehen von der Pulpakammer zum Apex.

(Typ 1 – 8 übersetzt aus dem Englischen (Vertucci 1984))

7

Abb. 2.2: Sieben weitere Wurzelkanalkonfigurationen nach GULABIVALA.

Bei jedem zweiten Zahn treten akzessorische Kanäle auf, die zwischen dem Endo-

und dem Parodont kommunizieren und als Übertragungsweg von Infektionen fun-

gieren können. Sie befinden sich zu etwa 74% im apikalen Wurzeldrittel (Vertucci

1984, Hülsmann 2008). Furkationskanäle hingegen existieren bei 55 –76% aller

Molaren sowie in mehrwurzeligen Prämolaren und enden meistens blind

(Hülsmann 2008). Akzessorische und Furkationskanäle sind zwar der instrumen-

tellen Aufbereitung nicht zugänglich, können aber z. B. mit ultraschallaktiviertem

NaOCl (indirekt) desinfiziert und im Zuge der Obturation mit Sealer ausgefüllt

werden (Hülsmann 2008, de Gregorio et al. 2009, Rödig et al. 2009).

Die Wurzelkanaleingänge lassen sich auf dem Pulpakammerboden mithilfe der

Entwicklungslinien, der Farbveränderungen der Zahnhartsubstanz und mithilfe

der Lagebeziehung der Eingänge im Rahmen der Symmetrie gemäß Krasner und

Rankow (2004) lokalisieren (Vertucci 2005, Hülsmann 2008). Die exzentrische

Lage eines Wurzelkanals in einer Wurzel deutet auf die Existenz eines zweiten

Kanals hin (Vertucci 1984). Ein Mikroskop schafft hier bessere Licht- sowie

Sichtverhältnisse und erhöht aufgrund der Vergrößerung erheblich die Chance

zusätzliche Wurzelkanäle zu finden, die dem bloßen Auge entgehen (Vertucci

2005, Kersten, Mines und Sweet 2008).

Der Kanalverlauf kann gleichmäßig bis mehrfach oder sogar s-förmig gekrümmt

sein. Aufschluss über den etwaigen Kanalverlauf gibt die Darstellung der Wurzel-

kanäle mittels eines Röntgenbildes, obgleich die bukko-orale Krümmung, die bei

einem Großteil der Wurzelkanäle vorliegt, per Röntgen schwer bis gar nicht zu

8

erkennen ist (Vertucci 2005, Willershausen et al. 2006, Machado et al. 2014). Die

genaue Röntgendiagnostik und ggf. exzentrische Aufnahmen sind für eine gründ-

liche Erschließung der Wurzelkanäle essenziell (Rödig et al. 2009, Al-Sudani et

al. 2012). Eine exakte, dreidimensionale Darstellung von Hart- und Weichgewebe

ermöglicht das MRI (engl.: „Magnetic Resonance Imaging“), das neben dem

Wurzelkanalsystem auch feine Strukturen wie Risse und akzessorische Kanäle

detailreich visualisiert und dabei non-invasiv ohne ionisierende Strahlung arbeitet

(Baumann 2002, Idiyatullin et al. 2011). Die seit 1998 in der Zahnmedizin ange-

wandte digitale Volumentomografie (DVT) bzw. CBCT (engl.: „Cone Beam

Computed Tomography“) ermöglicht eine relativ genaue dreidimensionale Dar-

stellung des Zahnes und gibt Aufschluss über die Wurzelkanalanatomie, die api-

kalen Lageverhältnisse bspw. zum Sinus maxillaris oder Canalis mandibularis und

z. B. über das Vorliegen von internen sowie externen Resorptionen (von Stetten

2012, Koivisto et al. 2016, Lavasani et al. 2016). Gemäß Hülsmann, Peters und

Dummer (2005) sollte für jeden Kanal das Vorgehen bei der Aufbereitung indivi-

duell geplant werden, da neben der Kanalanatomie die Aufbereitungssystematik

den Therapieerfolg entscheidend beeinflusst.

2.2.1 s-förmig gekrümmte Wurzelkanäle

S-förmige bzw. bajonettartig konfigurierte Wurzelkanäle sind eine Herausforde-

rung für die Aufbereitung und werden sowohl hinsichtlich ihrer Präsenz als auch

ihrer Ausprägung oft unterschätzt (Gambarini et al. 2008, Zhang et al. 2008,

Madureira et al. 2010, Al-Sudani et al. 2012, Burroughs et al. 2012). In Abhän-

gigkeit von der Anatomie des Wurzelkanalsystems kann es bei einer Aufzweigung

bzw. Wiedervereinigung eines oder mehrerer Kanäle zu einer Bayonett-förmigen

Kanalkrümmung kommen wie z. B. im Typ 5 nach VERTUCCI oder in der 2-1-2-1-

Konfiguration nach GULABIVALA. Laut Vertucci (1984) besitzen Oberkiefer Prä-

molaren die größte anatomische Vielfalt. Nach Willershausen et al. (2006) weisen

22,4% der oberen ersten Prämolaren bukkal und 17,3% palatinal einen doppelt

gekrümmten Wurzelkanal auf. Zweite Oberkiefer Prämolaren können zu 22,8%

und untere seitliche Schneidezähne zu 5,5% ebenfalls einen s-förmigen Wurzel-

kanal aufweisen, sowie dreiwurzelige Oberkiefer Prämolaren, wenn zwei Kanäle

9

aus einem gemeinsamen Wurzelkanal hervorgehen (Sieraski, Taylor und Kohn

1989, Willershausen et al. 2006, Willershausen et al. 2008).

Je komplexer das Kanalsystem ist, desto mehr werden die Instrumente bean-

sprucht. Besonders die zweite, apikale Krümmung ist schwierig zu bearbeiten,

denn sie birgt bei der Aufbereitung eine hohe Perforationsgefahr und setzt die

Instrumente derart unter Stress bzw. Spannung, dass sie bis zu 6-mal eher fraktu-

rieren (Ajuz et al. 2013, Machado et al. 2014, Sakkir et al. 2014, Shahnaz et al.

2015). Der Radius, die Bogenlänge und die Lage der ersten sowie zweiten Krüm-

mung beeinflussen die auf die Feile ausgeübte Beanspruchung und deren Verhal-

ten während der Kanalaufbereitung (Al-Sudani et al. 2012, Lopes et al. 2013).

In vorliegenden Studien an s-förmigen wie auch an einfach gekrümmten Wurzel-

kanälen schnitten rotierende NiTi-Systeme besser ab als K-Feilen aus Edelstahl

(engl.: „stainless steel“) und andere Handinstrumente, da sie weniger Deviation

im Wurzelkanalverlauf verursachen (Bergman et al. 2003, Ajuz et al. 2013,

Bürklein, Jäger und Schäfer 2017). Mehrere Studien haben in Bezug auf die Auf-

bereitung zweifach gekrümmter Kanäle verschiedene rotierende NiTi-Systeme

verglichen. Allen ist gemein, dass im Laufe der Aufbereitung der Kanalverlauf

tendenziell zur inneren Kurvatur der jeweiligen Krümmung abweicht und flexib-

lere, weniger konische Instrumente vorzuziehen sind (Yoshimine, Ono und

Akamine 2005, Huang et al. 2007, Bonaccorso et al. 2009, Ajuz et al. 2013,

Bürklein, Poschmann und Schäfer 2014, Sakkir et al. 2014, Saleh et al. 2015).

Insgesamt ließen sich sowohl an Kunststoffmodellen als auch an echten Zähnen

unter Verwendung von F360 (Komet Dental), HyFlex CM (Coltène/ Whaledent),

ProTaper Next (Dentsply Sirona) und OneShape (Micro Méga) besser zentrierte

Aufbereitungen als mit den reziproken Systemen Reciproc (VDW) und WaveOne

(Dentsply Sirona) erzielen (Bürklein, Poschmann und Schäfer 2014, Saleh et al.

2015, Shahnaz et al. 2015, Wu et al. 2015). Aus dem Einsatz von BioRace- bzw.

RaCe-Feilen (FKG Dentaire) in simulierten, s-förmigen Wurzelkanälen resultierte

ebenfalls eine geringe Abweichung im Kanalverlauf (Yoshimine, Ono und

Akamine 2005, Bonaccorso et al. 2009). ProTaper (Dentsply Sirona) verursachte

in simulierten, s-förmigen Kanälen hingegen mehr Abweichungen, besonders die

10

weniger flexiblen Finishing Files tendierten zu Aufbereitungsfehlern (Yoshimine,

Ono und Akamine 2005, Bartols 2008, Zhang et al. 2008).

Der Einfluss eines vorab geschaffenen Gleitpfades auf die Zentrierung, die Inzi-

denz von Frakturen und die Aufbereitungszeit ist allgemein umstritten (Ruddle

2001, Uroz-Torres, González-Rodriguez und Ferrer Luque 2009, D'Amario et al.

2013, Elnaghy und Elsaka 2014). Als vorteilhaft haben sich die Erweiterung des

koronalen Zugangs mithilfe von Gates-Glidden-Bohrern bzw. speziellen Feilen

für die Kanaleingangserweiterung und die Aufbereitung mit der Crown-Down-

Technik erwiesen, wodurch die erste Kanalkrümmung entschärft und damit der

apikale Abschnitt der Instrumentierung besser zugänglich wird (Sieraski, Taylor

und Kohn 1989, Machado et al. 2014, Sakkir et al. 2014). S-förmige Wurzelkanä-

le sollten mit NiTi-Feilen einer Konizität von maximal 4 – 6% und apikal nicht

größer als ISO 25 bzw. 30 aufbereitet werden (Schäfer und Vlassis 2004a,

Bonaccorso et al. 2009, Madureira et al. 2010, Capar et al. 2014). Eine entschei-

dende Rolle spielt die richtige Instrumentensequenz (Bartols 2008).

2.3 Die Anforderungen an die Wurzelkanalaufbereitung

Die Aufbereitung des Wurzelkanals beinhaltet die Bearbeitung der Wurzelkanal-

wände, die Formgebung des Kanals sowie dessen Desinfektion (Hülsmann, Peters

und Dummer 2005). Dabei beginnt die Aufbereitung mit einem guten Zugang, der

ein spannungsfreies Einführen der Instrumente in den Kanal ermöglicht (Rödig et

al. 2009). Die Beschaffenheit des Instruments bestimmt sein Spannungsverhalten

im Kanalverlauf. In der Idealvorstellung führt eine optimale Zentrierung der Feile

im Wurzelkanal zu einem zirkumferent symmetrischen Materialabtrag. Basierend

auf der Rückstellkraft und der Flexibilität der Instrumente, die sowohl aufgrund

der unterschiedlichen Materialeigenschaften und dem Design jedes Feilensystems

variieren als auch durch die Kanalanatomie beeinflusst werden, wirkt sich die

Aufbereitung auf den Verlauf des Wurzelkanals aus. Die Begradigungstendenz

der Feile verursacht einen asymmetrischen Abtrag des Dentins bzw. Kunststoffs

entlang des Kanalverlaufes.

11

2.3.1 Die Präparationsrichtlinien

Die Ziele für die chemomechanische Präparation des Wurzelkanals beinhalten die

vollständige Entfernung des vitalen sowie nekrotischen Pulpagewebes, eine mög-

lichst umfassende Eliminierung von Mikroorganismen und den Abtrag von infi-

ziertem Kanalwanddentin bei Respektierung des originären Kanalverlaufes. Sie

sollte in einer optimalen Formgebung sowohl für desinfizierende Maßnahmen wie

Spülflüssigkeit und medikamentöse Einlagen als auch für die Obturation resultie-

ren. Die endgültige Aufbereitung sollte am apikalen Foramen enden, sodass weder

unter- noch überinstrumentiert wird, und der ursprüngliche Kanalverlauf sollte

durch einen zirkulär gleichmäßigen Materialabtrag ohne unnötige Schwächung

von Wurzel und Zahn respektiert werden (Schäfer et al. 2000, Hülsmann, Peters

und Dummer 2005, Rödig et al. 2009). Erstrebenswert ist ein gleichmäßig von

apikal nach koronal konischer Kanalverlauf, dessen engste Stelle am apikalen

Endpunkt des Kanals lokalisiert ist und der eine ausreichend wandständige Obtu-

ration erlaubt (Hülsmann 2008, Rödig et al. 2009, Shivashankar et al. 2016). Die

apikale Konstriktion als Endpunkt der Aufbereitung und ihr Erhalt bieten nach

Ricucci und Langeland (1998) die beste Prognose für die endodontische Behand-

lung. Verlaufsabweichungen besonders im apikalen Abschnitt können in Aufbe-

reitungsfehlern resultieren und zum Misserfolg führen (Saber, Nagy und Schäfer

2015).

2.3.2 Die Längenbestimmung des Wurzelkanals

Der Kanalverlauf kann initial mit einer dünnen Feile der ISO-Größe 08 oder 10

passiv sondiert werden, um einen ersten Eindruck über diesen zu bekommen. Als

endodontische Arbeitslänge wird der zu instrumentierende Bereich von einem

koronal reproduzierbaren Referenzpunkt bis zum Endpunkt der Aufbereitung,

dem Foramen physiologicum, bezeichnet (Voß et al. 2004, Baugh und Wallace

2005). Die Festlegung der Arbeitslänge geschieht für jeden Wurzelkanal individu-

ell. Ihre genaue Bestimmung gewährleistet eine optimale Annäherung an das Fo-

ramen physiologicum und stellt eine wichtige Orientierung bei der Aufbereitung

dar (Rödig et al. 2009). Die Arbeitslänge lässt sich taktil, röntgenologisch und

endometrisch bestimmen, wobei die taktile Erfassung mit einer Messgenauigkeit

12

zwischen 30 – 75% abhängig von der Erfahrung des Behandlers und der Ausprä-

gung der apikalen Konstriktion den anderen Methoden unterlegen ist (Hülsmann

2008, Rödig et al. 2009). Die exakteste Längenbestimmung mit ±0,5 mm Genau-

igkeit in nahezu 90% der Fälle gelingt mit der Endometrie, die mittels Änderung

des Wechselstromwiderstandes die apikale Konstriktion lokalisiert, obgleich die

Konfiguration dieser die Messpräzision beeinflussen kann (Herrera et al. 2007,

Rödig et al. 2009, Ravanshad, Adl und Anvar 2010). Die Kombination der endo-

metrisch ermittelten Arbeitslänge mit einer anschließenden Röntgenmessaufnah-

me liefert derzeit die genauesten Werte für die Längenbestimmung (Voß et al.

2004).

2.3.3 Die Arbeitssicherheit und Präparationsfehler

Die Mehrheit der Wurzelkanäle ist gekrümmt, wohingegen die Instrumente in

gerader Form aus Rohlingen hergestellt werden. Hieraus resultiert eine ungleiche

Kraftverteilung je Kanalabschnitt, da sich die Feile verbiegt (Peters 2004). Die

Stressintensität, die die Feile bei der Aufbereitung erfährt, ist abhängig von der

Kanalanatomie, der Rotationsgeschwindigkeit und dem Design des Instruments.

Die Dreh- und Biegeeigenschaften der Feile werden dabei durch das Material, den

Querschnitt und u.a. von der Anzahl der Schneiden bestimmt (Schäfer und Tepel

2001, Hülsmann, Peters und Dummer 2005, Lopes et al. 2007, Ersev et al. 2010).

In Kanälen mit kleinem Krümmungsradius werden die Feilen mehr belastet und

frakturieren schneller, wobei eine höhere Konizität bei gleicher ISO-Größe eher

zur Fraktur führt, da größere Zug- und Druckkräfte auf das Instrument einwirken

(Beer und Eggerath 2004). Mit Zunahme der ISO-Größe bzw. der Kontaktfläche

von Feile und Kanalwand steigt das Frakturrisiko ebenfalls an (Rödig et al. 2009).

Ursachen für die Fraktur eines endodontischen Instruments sind dabei die zykli-

sche Ermüdung und die Über- bzw. Fehlbeanspruchung, selten Materialfehler

(Beer und Eggerath 2004, Barthel et al. 2007, Hülsmann 2008). Zur Vermeidung

von Brüchen sollte auf eine sachgemäße, der geometrischen Form entsprechende

Arbeitsweise nach Herstellerangabe geachtet werden. Zudem sollte das Instru-

ment vor sowie nach seinem Einsatz auf Deformationen oder Defekte optisch

kontrolliert werden, obgleich bei NiTi-Instrumenten aufgrund ihrer im Gegensatz

13

zu Edelstahlfeilen sehr geringen plastischen Deformierung vor der Fraktur häufig

keine Verformungen erkennbar sind (Schäfer et al. 2000, Barthel et al. 2007,

Hülsmann 2008, Rödig et al. 2009). Die Frakturhäufigkeit von NiTi-Feilen beträgt

0,4 – 3,7%; allgemein steigt das Risiko bei forciertem Einsatz (Hülsmann 2008).

Ermüdungsfrakturen treten zumeist im apikalen Wurzeldrittel am Ort der stärks-

ten Krümmung auf (Tlass 2009, Ye und Gao 2012).

Bei der Aufbereitung s-förmig gekrümmter Kanäle besteht eine Abweichungsten-

denz vom originären Kanalverlauf überwiegend zur inneren Kurvatur der jeweili-

gen Krümmung, dabei differiert ihre Ausprägung allgemein mit dem Grad der

Krümmung und dem Kanalradius sowie dem Instrument, da mit steigender ISO-

Größe und Konizität die Flexibilität der Feile abnimmt und folglich der Kanal

mehr begradigt wird (Schäfer et al. 2000, Peters 2004, Huang et al. 2007, Bartols

2008). Im Bereich des Kanaleinganges und des mittleren Abschnitts findet ten-

denziell eine Verlaufsabweichung zur äußeren Kurvatur statt. Eine unzureichende

Flexibilität sowie ein ausgiebiges, maschinelles Rotieren des Instruments nach

Erreichen der Arbeitslänge begünstigen die Abweichung des Kanalverlaufes und

provozieren Präparationsfehler (Abb. 2.3), die die Obturation erschweren bzw. zu

postendodontischen Beschwerden führen können (Peters 2004, Hülsmann 2008,

Rödig et al. 2009, Maia Filho et al. 2016).

Abb. 2.3: Häufige Präparationsfehler im Vergleich zur korrekten Präparation (a): b) Stufe

bzw. „Ledging“, c) Zip/ “hour-glass shape“ und „Elbow“ (*), d) apikale Perforation, e)

laterale Perforation.

Das Verbleiben von Mikroorganismen begünstigt Entzündungen im periradikulä-

ren Gewebe, weshalb eine gründliche Spülung zum Abtransport von Dentinspä-

nen und zur Reinigung des Endodonts neben der Desinfektion äußerst relevant ist

(Barthel et al. 2006, Hülsmann 2008, Rödig et al. 2009). Mehrere Studien haben

gezeigt, dass kein Kanal je vollständig sauber ist und besonders apikal unbearbei-

14

tete Areale verbleiben. Wiederholte Spülungen mit Desinfektionsmittel sind daher

unabdingbar (Paqué, Ganahl und Peters 2009, Bürklein et al. 2011, Raut et al.

2016).

2.3.4 Die Effektivität

Die Bewertung der Effektivität eines Wurzelkanalinstruments wird über den Ma-

terialabtrag pro Zeit in Sekunden angegeben (Bartols 2008). Verschiedene Para-

meter wie z. B. Material, Konizität, Querschnitt und Schneidengeometrie bestim-

men die Schneideffektivität sowie die Flexibilität, während die Instrumentenspitze

Auswirkungen auf die Führung der Feile im Kanal hat (Hülsmann, Peters und

Dummer 2005, Schäfer und Oitzinger 2008, Rödig et al. 2009). Aktive Instrumen-

te besitzen eine höhere Schneidleistung und erzielen eine bessere Reinigung des

Kanals als passive mit abgeflachten Schneidekanten, obgleich diese „Radial

Lands“ eine teilweise bessere Zentrierung und ein geringes Verkeilungsrisiko be-

wirken (Schäfer und Oitzinger 2008, Vaudt 2009, Ersev et al. 2010, Plotino et al.

2014). „Radial Lands“ erzeugen weniger saubere Kanäle, da sie dazu neigen, De-

bris an die Kanalwand bzw. in die Dentintubuli zu pressen (Schäfer und Vlassis

2004b, Schäfer, Erler und Dammaschke 2006b). Der Spanwinkel als Winkel zwi-

schen Schneidekante und Rotationsachse beeinflusst wiederum die Art des Mate-

rialabtrags und die Schneideffektivität, die durch einen positiven Spanwinkel er-

höht wird (Chow et al. 2005, Vaudt 2009, Bürklein et al. 2011). Ein positiver

Spanwinkel ( >0° – 90°) bewirkt einen aktiv-schneidenden Abtrag, jedoch steigt

das Frakturrisiko, wenn der Spanwinkel zu groß wird, da sich die Feile im Wur-

zelkanaldentin verkeilen kann. Instrumente mit einem negativen Spanwinkel

(<0° – -90°) sind passiv-schabend und in der Regel weniger effektiv als aktiv-

schneidende (Bartols 2008, Sanghvi und Mistry 2011). Der Spanraum dient dem

Materialabtransport und hat in Abhängigkeit vom Kerndurchmesser Einfluss auf

die Flexibilität und Bruchsicherheit der Feile sowie auf die Schneideffizienz

(Schäfer 1999, Rödig et al. 2009). Ein größerer Abstand der Schneiden unterei-

nander führt zu einer Vergrößerung des Spanraums und erhöht durch eine ver-

mehrte Debrisaufnahme die Effizienz des Instruments, da es länger im Wurzelka-

nal ohne Verblockung arbeiten kann (Schäfer, Erler und Dammaschke 2006b,

15

Tlass 2009, Vaudt 2009, Bürklein et al. 2011). Darüber hinaus beeinflusst auch

die Sequenz des Aufbereitungssystems die Effizienz, da aufgrund des häufigeren

Instrumentenwechsels, deren Justierung und der zusätzlichen Spülvorgänge große

Diskrepanzen in der Aufbereitungszeit resultieren.

2.4 Die Aufbereitungssysteme

Die ISO-Größe gibt den Durchmesser der Instrumentenspitze in 1/100 mm an.

Der Arbeitsbereich ist auf eine Länge von 16 mm genormt. Die Konizität bzw. der

Taper beträgt bei Handinstrumenten in der Regel 2%, wohingegen maschinelle

Nickel-Titan-Systeme 2 – 12% oder multiple Konizitäten innerhalb eines Instru-

ments aufweisen können.

2.4.1 Das Aufbereitungskonzept

Die Anwendung von NiTi-Instrumenten geschieht zumeist gemäß der Single-

Length-Technik, jedoch basierend auf dem Crown-Down-Konzept, indem entwe-

der die Instrumente eine variable Konizität besitzen oder die Sequenz mit der Fei-

le beginnt, die die höchste Konizität aufweist (Ruddle 2001, Peters 2004, Rödig et

al. 2009, Sakkir et al. 2014). Infolgedessen werden alle Feilen auf Arbeitslänge

gebracht, wobei die einzelne Feile nicht über den gesamten Kanal anliegt, sondern

nur einen bestimmten Kanalabschnitt bearbeitet. Durch den Einsatz verschiedener

Konizitäten wird der Kanal zunächst koronal, dann apikal erweitert. Dieses Auf-

bereitungsprinzip entlastet das Instrument (Peters 2004), verkürzt die Sequenz und

unterbindet eine Keimverschleppung in die apikale Region.

2.4.2 Die maschinelle Instrumentierung mit Nickel-Titan-Systemen

Nickel-Titan-Legierungen fanden nach ihrer Entwicklung 1958 in der U-Boot-

Forschung über die Kieferorthopädie den Weg in die Endodontie. Während 55-

und 60-Nitinol bei Handinstrumenten verwendet wird, bestehen rotierende NiTi-

Feilen allgemein aus 55-Nitinol (55 m% Nickel, 45 m% Titan). Die durch Fräsung

hergestellten NiTi-Instrumente sind charakterisiert durch ihre Eigenschaften der

Superelastizität (engl.: „Superelasticity“) und des Formgedächtnis-Effekts

(engl.: „Shape Memory“) (Hülsmann, Peters und Dummer 2005, Rödig et al.

16

2009, Ninan und Berzins 2013). Dabei ist die Flexibilität im Vergleich zu Edel-

stahlinstrumenten um den Faktor 3 erhöht. Nach extremer Biegung kehrt das Ins-

trument dank des „Shape Memory“-Effekts ohne sichtbare Deformation in die

Ausgangsform zurück. Infolgedessen eignen sich NiTi-Systeme besonders zur

Aufbereitung von gekrümmten Kanälen, zudem wird für diese weniger Zeit benö-

tigt (Schäfer, Dzepina und Danesh 2003, Hülsmann, Peters und Dummer 2005).

Trotz der halbierten Härte von ca. 312 – 376 HV im Vergleich zu Stahlfeilen mit

ca. 530 HV weisen sie eine genügende Schneideffizienz auf. Allerdings müssen

NiTi-Instrumente wegen ihrer reduzierten Verschleißfestigkeit frühzeitiger aus-

gewechselt werden (Vaudt 2009, Zinelis, Eliades und Eliades 2010). Je nach Her-

stellerangabe kann ein Instrument abhängig vom Grad der Belastung 6 – 8 Kanäle

bearbeiten. Single-Use-Feilen sind indes nur für den einmaligen Gebrauch be-

stimmt und passen nach der Sterilisation teilweise nicht mehr ins Winkelstück

(Bürklein et al. 2012). Ein weiterer Unterschied zu Edelstahlinstrumenten ist das

Bruchverhalten, das in den pseudoelastischen Eigenschaften des Nitinols begrün-

det ist. Es werden zwei Frakturmechanismen unterschieden: Die Drehmoment-

bzw. Torquebelastung und die zyklische Materialermüdung (engl.: „Cyclic Fati-

gue“). Die Torquebelastung kann rasch und unbemerkt die eingeschränkte plasti-

sche Deformierungsfähigkeit des Instruments überschreiten und bereits beim Ver-

klemmen der Feilenspitze zu einer Fraktur führen. Drehmomentbegrenzte Moto-

ren, druckloses Arbeiten, kein Überspringen von ISO-Größen sowie die Schaf-

fung eines Gleitpfades beugen solch einem Ereignis vor. Hingegen beruht die zy-

klische Ermüdung auf dem biegebedingten Verschleiß während der rotierenden

Anwendung und wird durch die Anzahl der Rotationen bzw. die Belastungsdauer

und durch den Biegegrad bzw. die Belastungsintensität beeinflusst. Eine Instru-

mentenfraktur aufgrund von zyklischer Ermüdung soll durch Auf- und Abwärts-

bewegungen während der Rotation im Kanal verhindert werden, da sie die Biege-

belastung verringern (Hülsmann 2008, Rödig et al. 2009).

Es existieren drei mikrostrukturelle Phasen des NiTis: Die Austenit-, die R- und

die Martensitphase. Die bei Raumtemperatur vorliegende Austenitphase geht

unter Spannung temporär in die Martensitphase über, welche flexibler und für den

„Shape Memory“-Effekt verantwortlich ist (Santos et al. 2013, Shen et al. 2013).

17

Bei anhaltender Spannung folgt der elastischen Deformation des Martensits die

plastische bis hin zur Fraktur (Pereira et al. 2013). Behandlungen der Instrumen-

tenoberfläche wie bspw. die Elektropolitur erhöhen die Ermüdungsresistenz, da

durch sie Irregularitäten auf der Oberfläche verringert werden, die wiederum als

Orte der Spannungskonzentration eine Fraktur der Feile initiieren könnten (Lopes

et al. 2010, Gutmann und Gao 2012). Variationen im Schneidenabstand wie bspw.

alternierende Schneidekanten z. B. bei RaCe-Feilen (FKG Dentaire) sollen sich

positiv auf die Effizienz sowie die Formgebung des Kanals auswirken (Bürklein

et al. 2011, Saber, Nagy und Schäfer 2015).

Unter Berücksichtigung ihrer Eigenschaften ist mit NiTi-Systemen eine effektive

und effiziente Wurzelkanalaufbereitung möglich, die auch bei stark gekrümmten

Kanälen gut zentriert ist (Peters 2004, Hülsmann, Peters und Dummer 2005).

Nach mechanischen Anhaltspunkten werden sie gemäß Ruddle, Machtou und

West (2013) fünf Generationen zugeteilt. Die erste NiTi-Feilengeneration zeich-

nete sich bei ihrer Einführung Ende des 20. Jh. durch eine zumeist passiv schnei-

dende radiale Fase im Schneidebereich aus, die eine bessere Zentrierung erzielen

sollte, und besaß eine konstante Konizität von 4% oder 6%. NiTi-Feilen der zwei-

ten Generation, die erstmals aktive Schneiden aufwiesen und zudem mehrere Ta-

per in sich vereinten wie bspw. ProTaper (Dentsply Sirona), eroberten 2001 den

Markt. Die Feilensequenz soll verkürzt und die Bruchresistenz u. a. durch Elek-

tropolieren erhöht werden. Die progressive Konizität begrenzt die Schneidleistung

auf einen bestimmten Kanalabschnitt und führt dadurch zu einer Entlastung des

Instruments (Bartols 2008, Ruddle, Machtou und West 2013).

Seit 2007 wird mithilfe von Wärmebehandlung das klinische Verhalten von NiTi-

Feilen der dritten Generation optimiert, indem die „Cyclic Fatigue“ und folglich

das Frakturrisiko deutlich reduziert und die Flexibilität erhöht werden (Hayashi et

al. 2007, Gambarini et al. 2011, Testarelli et al. 2011, Shim et al. 2017). Ursache

ist das Verschieben der Übergangstemperatur, sodass Anteile des wärmebehandel-

ten NiTis bei Arbeitstemperatur in der R- bzw. Martensitphase vorliegen. Derarti-

ge hybride Mikrostrukturen (Austenit plus Martensit) weisen eine höhere Bruch-

resistenz auf, verglichen mit der reinen Austenitphase (Alapati et al. 2009, Braga

et al. 2014, Santos et al. 2016). M-Wire und „Controlled Memory“-Wire

18

(CM-Wire im Folgenden) sind demnach z. B. auf unterschiedliche Weise ther-

misch bearbeitete NiTi-Werkstoffe und haben in den vergangenen Jahren ihre

gegenüber konventionellen NiTi-Instrumenten flexibleren und resistenteren

Eigenschaften bereits unter Beweis gestellt (Larsen et al. 2009, Pereira et al. 2013,

Topcuoglu et al. 2016). CM-Wire (Coltène/ Whaledent) ist dabei 150% ermü-

dungsresistenter als M-Wire und 300% bis zu 800% ermüdungsresistenter als

konventionelles NiTi (Shen et al. 2012, Braga et al. 2014). Instrumente aus M-

Wire besitzen mit einer durchschnittlichen Mikrohärte von 385 HV eine höhere

Oberflächenhärte (Ye und Gao 2012). CM-Wire zeichnet sich speziell durch einen

quasi nicht vorhandenen Rückstelleffekt der Feilen aus, sodass sie sich vorbiegen

lassen und sehr flexibel sind (Peters et al. 2012, Santos et al. 2013).

Die vierte Generation von NiTi-Instrumenten ist durch ihre reziproke Rotations-

weise charakterisiert, die den Instrumentensatz erneut verkleinert und Single-File-

Systeme ermöglichen soll. Heutzutage scheinen gemäß Dagna et al. (2016) Einfei-

lensysteme mit einer kontinuierlichen Rotation wie F360 (Komet Dental) effekti-

ver als reziproke Systeme wie Reciproc (VDW) zu sein. Single-Use-Feilen sollen

zudem einer Kreuzkontamination vorbeugen (Bürklein et al. 2012). Die fünfte

Generation wie z. B. ProTaper Next (Dentsply Sirona) ist durch ihr exzentrisches

Design charakterisiert, das neben der Flexibilität vor allem die Effektivität erhöht

(Capar et al. 2014).

„Die heute sichersten, effizientesten und einfachsten Feilensysteme verbinden die

bewährtesten Designmerkmale früherer Generationen mit den neuesten techni-

schen Fortschritten.“ (Ruddle, Machtou und West 2013).

19

3 MATERIAL UND METHODE

3.1 Übersicht über den Versuchsaufbau

Diese Arbeit wurde an Kunststoffprobekörpern mit einem simulierten, s-förmig

gekrümmten Wurzelkanal durchgeführt. Jedes Endomodell wurde vor und nach

seiner Aufbereitung mithilfe eines Mikroskops mit Fotoaufsatz eingescannt, um

feststellen zu können, inwiefern sich der ursprüngliche Kanalverlauf durch die

Aufbereitung verändert (Abb. 3.1). Es handelt sich dabei um eine senkrechte Pro-

jektion zur Krümmungsebene dieses dreidimensionalen Kanals, sodass der Ver-

lauf in einer Ebene untersucht wurde. Die Aufnahmen wurden mithilfe von einge-

frästen Markierungen digital überlagert und auf ihre Abweichung bzgl. des Ka-

nalverlaufes untersucht. Diese Arbeit konzentrierte sich dabei auf den relevanten,

s-förmig gekrümmten Abschnitt des Wurzelkanals. In der Versuchsdurchführung

wurden ebenfalls der Zeitaufwand und die Zahl der Instrumentenfrakturen bzw.

-deformationen erfasst.

20

Abb. 3.1: Versuchsanordnung.

- Nummerierung der standardisierten Kunststoffmodelle

- Einbringen von gefrästen Markierungen in die Probekörper

Digitalisieren des Kanalverlaufes aller Modelle

randomisierte Verteilung von 50 ENDO TRAINING BLOCs S-SHAPE auf die fünf Versuchsgruppen, nachdem abweichende Endoblöcke eliminiert wurden, und Aufbereitung der Kanäle bis #25/.06:

ProTaper Next

Aufbereitung von 10

Blöcken

HyFlex CM

Aufbereitung von 10

Blöcken

F6 SkyTaper

Aufbereitung von 10

Blöcken

BioRace

Aufbereitung von 10

Blöcken

Mtwo

Aufbereitung von 10

Blöcken

- Messen der Aufbereitungszeit

- Notieren von Deformationen und Frakturen von Instrumenten sowie Kanalverblockungen

Digitalisieren der aufbereiteten Probekörper

- digitale Überlagerung der Aufnahmen vor und nach der Aufberei-tung inkl. Messraster

- computergestützte Vermessung der überlagerten Aufnahmen

statistische Auswertung der Messergebnisse

21

3.2 Material

3.2.1 Kunststoffmodelle

Die ENDO TRAINING BLOCs S-SHAPE (Dentsply Sirona, Österreich) bestehen aus

klarem transparenten Kunststoff und simulieren einen s-förmig gekrümmten Wur-

zelkanal (Abb. 3.2). Koronal beträgt der Krümmungswinkel 30° und apikal 20°.

Der Durchmesser am Foramen apicale entspricht laut Hersteller einer ISO-

Größe 15 und am Kanaleingang einer ISO-Größe 35, die Konizität beträgt 2%.

Die Kanallänge misst 16 mm.

Abb. 3.2: ENDO TRAINING BLOC S-SHAPE (links) mit simuliertem, s-förmig gekrümm-

tem Wurzelkanal bei 12,5-facher Vergrößerung (rechts).

3.2.2 Instrumentensysteme

In dieser Arbeit wurden zur Aufbereitung die vollrotierenden NiTi-Systeme Pro-

Taper Next (Dentsply Sirona, Österreich), HyFlex CM (Coltène/ Whaledent,

Deutschland), F6 SkyTaper (Komet Dental, Deutschland), BioRace

(FKG Dentaire, Schweiz) und Mtwo (VDW, Deutschland) verwendet.

22

3.2.3 Endomotor

Der X-Smart Endomotor (Dentsply Sirona, Österreich) ist ein drehmomentbe-

grenzter Motor und lässt sich für jedes Feilensystem individuell konfigurieren

(Abb. 3.3). Der Mikromotor bietet neun adjustierbare Programme und lässt sich

über einen am Winkelstück integrierten An-/ Ausschalter bedienen.

Abb. 3.3: X-Smart Endomotor mit angeschlossenem Winkelstück.

Das zugehörige Winkelstück besitzt eine Übersetzung von 16:1. Bei der Verwen-

dung anderer Handstücke ist die Einstellung des korrekten Übersetzungsverhält-

nisses möglich (1:1, 4:1, 10:1, 16:1, 20:1). Die Rotationsgeschwindigkeit kann in

einem Bereich von 120 – 800 U/min und das Drehmoment (engl. „Torque“) von

0,6 – 5,2 Ncm adäquat justiert werden. Der LCD-Bildschirm zeigt die Einstellung

für die Feile bzgl. der Umdrehungszahl sowie den Torque und gibt die momenta-

ne Belastung des arbeitenden Instruments wieder. Bei Erreichen der voreingestell-

ten Drehmomentbegrenzung ertönt ein akustischer Warnton. Der Endomotor bie-

tet mit dem Auto Reverse-Modus eine automatische Drehrichtungsumkehr bei

Annäherung an die Belastungsgrenze an. Hierbei kehrt die Feile nach Auflösen

des Widerstands bzw. Wegfallen der Belastung zur normalen Rotationsrichtung

zurück. Die Auto Reverse-Funktion soll dank der Drehmomentbegrenzung nicht

nur das Risiko einer Instrumentenfraktur verringern, sondern durch die automati-

sche Drehrichtungsumkehr bei Überbelastung und die anschließende Wiederauf-

nahme der ursprünglichen Rotation den Arbeitsfluss verbessern. Im

Auto Stop-Modus arretiert die Feile nach Umkehr der Drehrichtung und im deak-

23

tivierten Auto Reverse/ Stop-Modus stoppt das Winkelstück unmittelbar bei Errei-

chen der Belastungsgrenze.

Für die Aufbereitung wurde das Winkelstück mit einer Übersetzung von 16:1

verwendet, der Auto Stop-Modus aktiviert und die Einstellungen für jedes Feilen-

system laut Herstellerangaben separat eingespeichert.

3.2.4 Mikroskop und Kamera

Die Aufnahmen wurden mit einem Auflichtmikroskop (Typ SZH 10, Fa. Olympus

Optical Co, Ltd., Tokyo, Japan) erstellt. Das Mikroskop bietet eine 1,5 – 25-fache

Vergrößerung und ermöglicht über einen Fotoaufsatz das Anbringen einer Digi-

talkamera (Typ Power HAD, Fa. Sony Germany GmbH, Köln, Deutschland), die

über eine Schnittstelle mit einem Computer verbunden ist. In dieser Arbeit wurde

eine 12,5-fache Vergrößerung verwendet. Die Aufnahmen wurden anschließend

mit der Software Analysis 3.0 (Fa. SIS, Münster, Deutschland) angefertigt und

gespeichert.

3.3 Versuchsdurchführung

3.3.1 Digitalisierung der Kunststoffmodelle vor der Aufbereitung

Vor der Digitalisierung wurden mithilfe einer kleinen Fräse Bohrungen in den

Kunststoff der Probekörper eingebracht, um später eine exakte Überlagerung der

Aufnahmen vor und nach der Aufbereitung zu gewährleisten. Auf dem Objektträ-

gertisch des Mikroskops wurde eine Vorrichtung aus zwei mit Silikon befestigten

Metallblöcken installiert, die durch die rechtwinklige Anlagefläche der Repositio-

nierung der Kunststoffmodelle diente (Abb. 3.4).

Abb. 3.4: Vorrichtung zur Repositionierung der Kunststoffmodelle.

24

Die Aufnahmen wurden bei einer 12,5-fachen Vergrößerung erstellt. Das über die

Digitalkamera aufgenommene Fotomaterial wurde in Analysis mit der zugehöri-

gen Nummer des Endoblocks versehen und mit dem Filter „Schärfezeichnen“

bearbeitet, anschließend wurde die Aufnahme gespeichert. Probekörper mit ab-

weichendem Kanalverlauf wurden vor dem Experiment aussortiert.

3.3.2 Gruppeneinteilung

Es wurden 50 Kunststoffmodelle zufällig nummeriert und anschließend auf fünf

Versuchsgruppen à zehn Endoblöcke verteilt. Jede der fünf Versuchsreihen be-

stand folglich aus den Blöcken bzw. Durchgängen 1 – 10. Weitere zwei bis drei

Übungsmodelle je Versuchsgruppe dienten der Vertrautmachung mit der Anwen-

dung des jeweiligen Instrumentensystems und wurden nicht in der Auswertung

berücksichtigt.

3.3.3 Aufbereitung der Kunststoffmodelle

Vor der Aufbereitung wurde mit einer K-Feile ISO 10 die Arbeitslänge des Wur-

zelkanals bestimmt. Sie maß vom Kanaleingang bis zur apikalen Öffnung bei al-

len Probekörpern 16 mm. Es wurde die gesamte Wurzelkanallänge aufbereitet.

Alle Feilen des jeweiligen Systems wurden bereits vor der Durchführung auf die

Arbeitslänge eingemessen und zwei Spülspritzen mit je 6 ml H2O vorbereitet.

Die Systeme wurden den Herstellerangaben folgend verwendet. Die Vorgaben

bzgl. des Drehmoments und der Umdrehungsgeschwindigkeit entsprechend des

Aufbereitungssystems wurden am Endomotor eingestellt und gespeichert. Alle

Kanäle wurden von demselben Behandler aufbereitet und alle Feilen wurden auf

die Arbeitslänge gebracht.

Die Zeitmessung für die Aufbereitung eines einzelnen Kunststoffmodells startete

mit dem Einsatz der ersten Sequenzfeile, die vorab in das Winkelstück einge-

spannt worden war, und beinhaltete sämtliche Instrumentenwechsel sowie Kanal-

spülungen. Nachdem die erste Feile verwendet und auf Arbeitslänge gebracht

worden war, erfolgte der Übergang zum nächsten Instrument der Sequenz. Wurde

die Arbeitslänge nicht sofort erreicht, so wurde das Instrument aus dem Kanal

entfernt, dieser ausgiebig gespült, rekapituliert und anschließend mit demselben

Instrument bis zum Erreichen der Arbeitslänge fortgefahren. Mit jeder neuen Feile

25

wurde eine kleine Portion „Glyde File Prep“ (Dentsply Sirona, Österreich) als

Gleitmittel aufgenommen und in den Kanal gebracht. Zwischen jedem Instrumen-

tenwechsel erfolgte eine Spülung des Kanals mit 2 ml H2O und die Rekapitulation

mit einer K-Feile ISO 10. Die Aufbereitung galt als abgeschlossen, wenn die letz-

te Feile der Sequenz auf Arbeitslänge gebracht und somit der Kanal bis zur ISO-

Größe 25 bei einem Taper von 6% aufbereitet worden war. Die Zeit wurde nach

anschließender Spülung und Rekapitulation gestoppt.

Die Instrumente einer Sequenz wurden je Wurzelkanal nur einmal verwendet,

anschließend mithilfe einer Lupenbrille unter 2,7-facher Vergrößerung auf De-

formationen und Frakturen untersucht und dann blockspezifisch rückverpackt.

Etwaige Verblockungen sowie die Arbeitszeit wurden ebenfalls blockspezifisch

vermerkt. Die HyFlex CM-Feilen wurden nach der Versuchsdurchführung dem

Sterilisationsprozess unterzogen, um die Rückkehr der deformierten Feilen in ihre

Ursprungsform beurteilen zu können. Im Folgenden werden die fünf verwendeten

Aufbereitungssysteme vorgestellt.

26

3.3.3.1 PROTAPER NEXT (Dentsply Sirona, Österreich)

ProTaper Next (PTN) ist seit 2013 der Nachfolger des 2006 eingeführten ProTa-

per Universal-Systems und gehört zur etablierten, seit 2001 bestehenden ProTa-

per-Produktreihe. ProTaper Next beinhaltet Wurzelkanalfeilen der 5. Generation,

zeichnet sich durch einen exzentrischen, rechteckigen Feilenquerschnitt aus

(Abb. 3.5) und besteht aus dem wärmebehandelten Werkstoff M-Wire. Der ver-

setzte Rotationsmittelpunkt erzeugt eine mechanische Wellenbewegung, wodurch

das Instrument nur punktförmig an der Kanalwand anliegt; die Feile wird entlastet

und soll dem Kanalverlauf genauer folgen. Die Flexibilität und die Schneideffek-

tivität werden durch den großen Spanraum erhöht. Die Feilen besitzen zwei

Schneidekanten und eine nicht-schneidende Spitze. Das System präsentiert ange-

sichts seines Vorgängers eine kürzere Instrumentensequenz zur Aufbereitung be-

stehend aus den ProTaper Next-Feilen X1 (17/04) und X2 (25/06), optional stehen

X3 (30/07), X4 (40/06) und X5 (50/06) zur Verfügung. Für das Gleitpfad-

Management dienen die Pathfiles P1 (13/02) und P2 (16/02).

Abb. 3.5: Der Schneidebereich einer X1-

Feile mit erkennbarer Wellenform (oben)

aufgrund des exzentrischen Feilenquer-

schnittes, hier einer X4-Feile (rechts) (mit

freundlicher Genehmigung von Dentsply

Sirona, Österreich,

https://wurzelspitze.wordpress.com,

H.-W. Herrmann).

Der 2014 eingeführte ProGlider (16/02) ermöglicht die Gleitpfadpräparation mit

nur einem Instrument und kann sowohl vor dem Einsatz des ProTaper Next- als

auch des WaveOne-Systems eingesetzt werden. Mit Verringerung der Feilense-

quenz wirbt der Hersteller für eine verkürzte Aufbereitungszeit und folglich für

mehr Zeit zur Desinfektion des Wurzelkanals. Dem ProGlider und allen ProTa-

27

per Next-Instrumenten ist eine variable Konizität von 2 – 8,5% gemein, die in

einer Feile sowohl zu- wie auch abnehmen kann. Die Konizität einer X1-Feile

steigt bspw. von 4% bei D1 bis D11 an und nimmt im weiteren Verlauf des

Arbeitsbereichs von D12 bis D16 wieder ab. Hingegen der anfangs progressiven

Konizität der Feilen X1 und X2 weisen X3 – 5 zunächst einen konstanten, dann

abnehmenden Taper auf.

Die Aufbereitung der Kunststoffmodelle erfolgte bei der Endomotoreinstellung

von 300 U/min bei 2 Ncm. Jeder Endoblock wurde zunächst mit dem ProGlider

(weiß) und anschließend mit den Feilen ProTaper Next X1 (gelb) und X2 (rot)

aufbereitet (Abb. 3.6).

Abb. 3.6: Die verwendete Sequenz des ProTaper Next-Systems.

3.3.3.2 HYFLEX CM (Coltène/ Whaledent, Deutschland)

Mit HyFlex CM bietet Coltène/ Whaledent seit 2011 ein Instrumentarium der

3. Wurzelkanalfeilen-Generation, das sich dank Wärmebehandlung durch die

Technologie seines „Controlled Memory“-Wires (CM-Wire) auszeichnet. Das

CM-Wire verleiht den Instrumenten somit eine extrem hohe Flexibilität und er-

möglicht ihr Vorbiegen. Die HyFlex CM-Feilen reagieren auf Widerstand mit

einer reversiblen Verlängerung der Spiralen bzw. Windungen, was eine Verblo-

ckung verhindern und die Bruchfestigkeit deutlich erhöhen soll. Diese im Rahmen

der Formanpassung entstandene Deformation lässt sich mithilfe von Wärmezufuhr

(134 °C) umkehren. Entspricht ein Instrument anschließend nicht der Ursprungs-

form, ist es für den weiteren Einsatz nicht mehr tauglich (Abb. 3.7).

Die Feilen des HyFlex CM-Sets besitzen eine konstante Konizität, einen drei- bis

vierseitigen Querschnitt, einen neutral bis positiven Schneidewinkel und eine

nicht-schneidende Spitze (Abb. 3.7). HyFlex CM-Instrumente können mit allen

28

Techniken verwendet werden, obgleich der Hersteller die Single-Length-Technik

empfiehlt: Die Sequenz besteht aus den Instrumenten 20/04, 25/04, 20/06, 30/04

und 40/04. Der Orifice Opener (25/08) kann vorab zur koronalen Aufbereitung

verwendet werden. Er soll bei erstem Widerstand aus dem Kanal entfernt werden.

Abb. 3.7: Schneidebereich einer HyFlex CM

25/04 Feile (oben) und die das Produkt aus-

zeichnende, durch Wärmezufuhr reversible

Formanpassung (links) (mit freundlicher Ge-

nehmigung von Coltène/ Whaledent, Deutsch-

land).

In dieser Versuchsreihe wurden die Probekörper mit der Sequenz weiß (15/02),

gelb (20/04), rot (25/04), gelb (20/06) und rot (25/06) bei 500 U/min und 2,4 Ncm

aufbereitet (Abb. 3.8).

Abb. 3.8: Die verwendete Sequenz des HyFlex CM-Systems.

29

3.3.3.3 F6 SKYTAPER (Komet Dental, Deutschland)

Komet präsentiert mit dem 2015 eingeführten F6 SkyTaper ein noch relativ neues

Einfeilensystem. Dieses weist einen einheitlichen Taper von 6% auf und bietet

Instrumente in fünf unterschiedlichen ISO-Größen von 25 – 40 an.

Dieses System der 2. Feilengeneration besitzt einen doppel-s-förmigen Quer-

schnitt bei kleinem Instrumentenkern. Dieses Design soll die Effizienz und die

Flexibilität der Feile erhöhen (Abb. 3.9).

Abb. 3.9: Doppel-s-förmiger Querschnitt einer F6 SkyTaper-Feile (oben) und der

Schneidebereich desselben Instruments ISO 25 (unten) (mit freundlicher Genehmigung

von Komet Dental, Deutschland).

Die Feilen bestehen aus konventionellem NiTi und besitzen zwei Schneiden. Der

Hersteller empfiehlt den Opener (30/10) für die koronale Erweiterung des Wur-

zelkanals und eine Handfeile 15/02 zum Gleitpfadmanagement. Alternativ emp-

fiehlt der Hersteller den PathGlider (15/03) für die Erstellung des Gleitpfads, da

dieses Instrument das Risiko einer Kanalverlagerung reduzieren soll. Nach An-

wendung dieses PathGliders wird anschließend mit der F6 SkyTaper-Feile 25/06

fortgefahren. Die Instrumente werden in einer „Picking Motion“-Bewegung ein-

gesetzt.

30

In dieser Versuchsreihe wurde die Aufbereitung mit dem PathGlider (15/03) bei

300 U/min und 0,6 Ncm begonnen. Die F6 SkyTaper-Feile (25/06) vervollstän-

digte bei einem Drehmoment von 2,2 Ncm die Aufbereitung (Abb. 3.10).

Abb. 3.10: Die verwendeten Feilen PathGlider (weiß) und F6 SkyTaper (rot) der Se-

quenz.

3.3.3.4 BIORACE (FKG Dentaire, Schweiz)

BioRace ist eine 2008 eingeführte Sequenz der seit 1997 bestehenden RaCe-

Produktreihe (engl.: „Reamer with Alternating Cutting Edges“). Das Aufberei-

tungssystem der 2. Generation unterscheidet sich von den herkömmlichen RaCe-

Instrumenten in Hinblick auf die Sequenz, die ISO-Größen und die Konizitäten.

Die Feilen besitzen einen dreieckigen Querschnitt, einen Schneidewinkel von 60°,

einen jeweils konstanten Taper, eine nicht-schneidende Spitze sowie einen großen

Spanraum. Die alternierenden, scharfen Schneidekanten eliminieren laut Herstel-

ler den Verschraubungseffekt und ermöglichen somit eine bessere Kontrolle der

Progression des Instruments im Kanal (Abb. 3.11). Zudem sollen sie den Drehwi-

derstand und demzufolge die Bruchanfälligkeit senken. Die elektrochemische

Politur der Oberfläche soll Rauigkeiten entfernen und dadurch die Effizienz wie

auch den Torsions- und den Korrosionswiderstand verbessern. Das Design soll

den Instrumenten einen hohen Grad an Flexibilität und Effizienz verleihen

(Abb. 3.12).

Abb. 3.11: Schneidebereich einer BR2-Feile (25/04) mit den charakteristischen alternie-

renden Schneidekanten.

31

Abb. 3.12: Eigenschaften aller RaCe-Instrumente (mit freundlicher Genehmigung von

FKG Dentaire, Schweiz).

Die BioRace-Sequenz besteht aus einem Basic und einem Extended Set. Dabei

beinhaltet der Basissatz die Instrumente BR0 bis BR5. Die Sequenz beginnt mit

den K-Feilen ISO 10 und 15 für das Gleitpfad-Management, gefolgt von

BR0 (25/08) zur koronalen Aufbereitung. Die Feile BR1 (15/05) dient der Aufbe-

reitung des mittleren Kanaldrittels, BR2 (25/04) des apikalen und BR3 (25/06) des

koronalen Kanaldrittels. Die weitere apikale Präparation erfolgt mit BR4 (35/04)

und BR5 (40/04). Für größere Wurzelkanäle empfiehlt der Hersteller eine zusätz-

liche Bearbeitung mithilfe der Instrumente BR6 (50/04) und BR7 (60/02) aus dem

erweiterten Instrumentensatz. Die ebenfalls enthaltenen, flexibleren Feilen

BR4C (35/02) und BR5C (40/02) werden bei apikal sehr stark gekrümmten Kanä-

len empfohlen. Lediglich BR4C und BR5C entsprechen der ISO-Farbcodierung.

Sämtliche Feilen sollen im Zuge der Single-Length-Technik mit insgesamt vier

sanft pinselnden Bewegungen im Kanal verwendet werden, mit Ausnahme der

Feile BR0, die als einzige Feile nicht die Arbeitslänge erreicht, sondern nur 4 –

6 mm koronal präpariert.

Die zur Aufbereitung verwendete Sequenz bestand aus den BioRace-Feilen

BR1 (gelb), BR2 (rot) und BR3 (blau) bei 600 U/min und 1 Ncm (Abb. 3.13).

Abb. 3.13: Die verwendete Sequenz des BioRace-Systems.

32

3.3.3.5 MTWO (VDW, Deutschland)

Mtwo ist ein langjährig etabliertes, weitverbreitetes Aufbereitungssystem der

2. Generation. Alle Mtwo-Instrumente besitzen eine Batt-Spitze und einen

s-förmigen Querschnitt mit zwei tief ausgeprägten, aktiven Schneiden

(Abb. 3.14). Der Querschnitt soll bei einem geringen radialen Wandkontakt und

mit einem kleinen Instrumentenkern für eine hohe Flexibilität sorgen. Der große

Spanraum lässt einen kontinuierlichen Materialabtransport zu. Der reduzierte

Querschnitt bei größeren Mtwo-Feilen wie bspw. 35/06 soll die Flexibilität be-

wahren, um eine weiterhin verlaufsgetreue Formgebung des Kanals zu ermögli-

chen. Das „Simultaneous Shaping“, das sich aus dem Materialabtrag während der

Kanalpräparation und einer bürstenden Feilenbewegung zusammensetzt, soll eine

substanzschonende Aufbereitung mit einer gezielten Gestaltung speziell irregulä-

rer Wurzelkanalanatomien bewirken. Dabei wird beim Auftreten eines Wider-

standes während der Präparation das Instrument mit leichtem Druck 1 – 2 mm an

der Kanalwand entlang in einer streichenden Bewegung nach koronal geführt.

Dieser Vorgang dient der Raumschaffung im Kanal und soll ein druckloses Vor-

dringen der Mtwo-Feile nach apikal bezwecken.

Die Basissequenz beinhaltet vier Feilen. Die koronale Erweiterung geschieht im

Rahmen des „Simultaneous Shaping“ und muss nicht separat durchgeführt wer-

den. Die Mtwo-Instrumente 10/04 und 15/05 besitzen sowohl einen großen

Schneidekantenwinkel als auch einen geringen Schneideabstand mit folglich zahl-

reichen Windungen und dienen der Schaffung eines Gleitpfads und der initialen

Aufbereitung. Die Instrumente 20/06 und 25/06 sollen durch ihren progressiven

Schneideabstand und ihren aktiven Schneidekanten einen effizienten Dentinabtrag

erzielen und den Wurzelkanal ausformen. Für Kanäle mit größerem Durchmesser

stellt der Hersteller Feilen mit reduziertem Taper (30/05, 35/04, 40/04, 45/04,

50/04 und 60/04) zur Präparation des apikalen Drittels zur Verfügung.

33

Abb. 3.14: Schneidebereich einer Mtwo-

Feile (20/06) mit progressivem Schneideab-

stand (oben) und nicht schneidender Spitze

(rechts) (mit freundlicher Genehmigung von

VDW, Deutschland).

Alle Mtwo-Instrumente werden nach der Single-Length-Technik auf Arbeitslänge

gebracht. Mittels einer lateralen Bürstbewegung bereitet jedes Instrument den

Pfad für das folgende, sodass Aufbereitungsfehler vermieden werden sollen.

Die Aufbereitung der Kunststoffmodelle wurde mit den Mtwo-Feilen in der Rei-

henfolge lila (10/04), weiß (15/05), gelb (20/06) und rot (25/06) vollzogen. Für

die Feilen lila und weiß wurde der Endomotor auf 1,2 Ncm, für die gelbe Feile auf

2 Ncm und für die rote Feile auf 2,2 Ncm laut Herstellerangaben eingestellt. Die

Instrumente wurden bei 300 U/min eingesetzt (Abb. 3.15).

Abb. 3.15: Die verwendete Sequenz des Mtwo-Systems.

34

3.3.4 Digitalisierung der Kunststoffmodelle nach der Aufbereitung

Nach abgeschlossener Aufbereitung aller Endoblöcke mit den entsprechenden

NiTi-Feilensystemen erfolgte die erneute Digitalisierung der Probekörper unter

standardisierten Bedingungen. Dabei wurde verfahren wie unter Punkt 3.3.1 erläu-

tert.

3.3.5 Computergestützte Auswertung des Kanalverlaufes nach der Aufbereitung

Die beiden Aufnahmen eines Kunststoffmodells vor und nach der Aufbereitung

wurden auf dem Computer in die Software Adobe Photoshop CS5 (Adobe,

San Jose, USA) eingefügt und dort weiterbearbeitet. Mithilfe der Fräsungen wur-

de softwareintern das Bilderpaar des entsprechenden Probekörpers exakt überla-

gert, wobei die zweite Ebene mit der Aufnahme nach der Aufbereitung eine

50%ige Deckkraft aufwies. Anschließend wurde in einer dritten Ebene ein Mess-

raster eingefügt, das dem ursprünglichen Kanalverlauf angepasst und vorab in

Photoshop erstellt worden war (siehe 3.4.1).

Nach abgeschlossener Überlagerung wurde das digitale Bild gespeichert und mit

dem Programm Analysis 3.0 (Fa. SIS, Münster, Deutschland) weiterbearbeitet,

um die Vermessung der Wurzelkanäle entlang des Messrasters durchzuführen.

3.4 Auswertung

3.4.1 Das Messraster zur Auswertung des Kanalverlaufes

Zur Vermessung der während der Aufbereitung entstandenen Formveränderungen

entlang des Wurzelkanals wurde in Adobe Photoshop CS5 (Adobe, San Jose,

USA) ein Messraster erstellt, das dem s-förmigen Verlauf des Kanals angepasst

war und von koronal nach apikal 17 Messniveaus senkrecht zur Kanalwand auf-

wies. Dieses Prinzip der Untersuchung orientiert sich am Verfahren von BAU-

MANN und ROTH, in welchem simulierte Wurzelkanäle ebenfalls digital überla-

gert und anschließend an 9 Messleveln senkrecht zum Kanalverlauf untersucht

wurden.

35

Aufgrund der herstellungsbedingten Abweichungen waren nicht alle ursprüngli-

chen Kanalverläufe exakt gleich, sodass ein Durchschnittsmessraster angefertigt

werden musste, um möglichst viele Verlaufsvarianten abzudecken. Zur Konstruk-

tion des Messrasters wurden in Photoshop zunächst die Wurzelkanalmodelle vor

der Aufbereitung jeweils auf einer eigenen Ebene mit 25%iger Deckkraft mög-

lichst exakt in ihrem Verlauf überlagert. In einer zusätzlichen Ebene wurde an-

schließend der äußere Umriss des Durchschnittsverlaufes aller Kanäle mit dem

Zeichenstift-Werkzeug als Pfad angelegt und schwarz nachgezeichnet. Nun wur-

den 16 Strecken, die im Maßstab des Digitalbildes der Länge von 0,5 mm ent-

sprachen, von apikal nach koronal so aneinandergereiht, dass deren Anfangs- und

Endpunkte auf der geometrischen Mitte des Kanalumrisses lagen (Abb. 3.16, rot

dargestellt). Durch das Einzeichnen der Winkelhalbierenden entlang der Kontakt-

punkte dieser 16 Strecken entstanden im Abstand von 500 µm 17 Linien bzw.

Messniveaus senkrecht zum Wurzelkanalverlauf, anhand derer 34 Messstrecken

definiert wurden (Abb. 3.16). Dabei lag das Messniveau M1 im Kanal-

eingang koronal, während M17 in der apikalen Öffnung den Endpunkt des Mess-

rasters markierte.

Abb. 3.16: Messraster mit 17 Messniveaus (blau) und 34 Messstrecken (grün), konstru-

iert mithilfe der 16 Strecken entlang der Kanalmitte: Eine Strecke (rot) misst 500 µm

bzw. 0,5 mm.

36

Nach diesem Schema wurden aufgrund der minimalen, produktionsbedingten Ka-

nalabweichungen zwei Durchschnittsmessraster erstellt. Diese Messraster wurden

jeweils als eigenständige Ebene abgespeichert, um sie später im Rahmen der Vor-

bereitung auf die Vermessung in Analysis auf die überlagerten Kanalverläufe zu

legen. Bei diesem Vorgang wurde das Messraster halbtransparent eingefügt und

letztlich so bearbeitet, dass nach korrekter Positionierung des Rasters der Kanal-

umriss in seiner Transparenz zusätzlich auf 25% gesenkt wurde, um den bevorste-

henden Messvorgang zu erleichtern.

Wurden alle Schritte der Überlagerung wie unter Punkt 3.3.5 erläutert vollzogen,

wurden die entsprechenden Aufnahmen inkl. Messraster jeweils in das Programm

Analysis 3.0 (Fa. SIS, Münster, Deutschland) eingelesen (Abb. 3.17).

Abb. 3.17: Der Überlagerungsprozess v.l.n.r.: Aufnahme des Kanals vor der Aufberei-

tung, danach und das überlagerte Endresultat inklusive Messraster.

37

Zunächst wurden in Analysis die aus Photoshop importierten Bilder korrekt kali-

briert, sodass ein Pixel 11,11 µm entsprach. Hinzu wurden die Bilder softwarein-

tern auf 800% vergrößert, um die einzelnen Pixel sichtbar zu machen und folglich

eine genaue Messung zu gewährleisten. Anschließend erfolgte die Messung der

Abstände zwischen ursprünglichem und aufbereitetem Kanalverlauf entlang des

Messrasters, koronal beginnend am Messniveau M1 (Abb. 3.18). Als Startpunkt

des Messvorgangs war der Schnittpunkt zwischen ursprünglichem Kanalverlauf

und der jeweiligen Senkrechten des Messrasters definiert. Der Schnittpunkt der-

selben Senkrechten mit dem Verlauf des aufbereiteten Kanals markierte den End-

punkt der Messstrecke. Während diese Messstrecke allein für das Ausmaß des

Materialabtrags steht, gibt das Verhältnis von am jeweiligen Mess-

niveau mit den Werten für und Aufschluss

über das Vorhandensein und die Richtung einer Verlagerung des Kanalzentrums.

Abb. 3.18: Messvorgang in Analysis mit 34 Messstrecken (gelb markiert).

3.4.2 Auswertung der Arbeitssicherheit

Bei der Versuchsdurchführung wurden das Auftreten von Frakturen und Deforma-

tionen von Instrumenten sowie etwaige Verblockungen des Kanals notiert.

3.4.3 Auswertung der Aufbereitungszeit

Die Aufbereitungszeit wurde mit einer Stoppuhr in Sekunden gemessen. Vorab

wurden die Arbeitslängen bestimmt, die Feilen entsprechend eingemessen, zwei

Einwegspritzen mit je 6 ml Leitungswasser aufgezogen und im Endomotor die

jeweilige Umdrehungszahl- sowie die Drehmoment-/ Torque-Werte einprogram-

38

miert. Das erste Instrument der Sequenz wurde bereits in das Winkelstück einge-

spannt.

Die Zeitmessung für einen Probekörper begann mit der ersten Feile und beinhalte-

te alle Spül- und Rekapitulationsvorgänge wie auch Instrumentenwechsel. Das

letzte Instrument der Sequenz wurde im Winkelstück belassen. Nach abschließen-

der Spülung und Rekapitulation wurde die Zeit gestoppt.

3.4.4 Reproduzierbarkeit der Messungen

Zur Ermittlung der Reproduzierbarkeit der Überlagerungs- und Messvorgänge

wurden aus jeder der fünf Versuchsgruppen zufällig zwei Probekörper ausge-

wählt, anhand derer alle Schritte in Photoshop und nachfolgend in Analysis

nochmals durchgeführt wurden. Anschließend wurde mit den ermittelten Mess-

werten mithilfe von Stata 14.2 (Stata Corporation, College Station, TX, USA) die

Reliabilität der Messungen berechnet. Als Kennwert wird der „Intraclass Correla-

tion Coefficient“ (ICC) angegeben.

3.4.5 Statistik

3.4.5.1 Auswertung der Abweichungen vom Kanalverlauf

Eine gleichmäßige Aufbereitung bedeutet einen symmetrischen Materialabtrag an

den Kanalwänden. Um diese Symmetrieverhältnisse entlang des Kanalverlaufes

zu untersuchen, werden die Differenzen der jeweilig gegenüberliegenden

Messstrecken x und y ermittelt. Bei 34 Messstrecken wird folglich ein Modell

ausgewertet, das sich aus 17 Differenzen aus den Strecken auf derselben Geraden

ergibt:

Diese 17 Differenzen in µm drücken an jedem Messniveau bzw. -level den Ab-

stand der ursprünglichen Kanalmitte zur neuen nach der Aufbereitung aus und

somit die Abweichung der neuen Kanalmitte von der ideal zentrierten. Je kleiner

die Differenz ist, desto zentrierter ist die Aufbereitung an dieser Stelle. Negative

bzw. positive Werte geben dabei die Richtung der Abweichung an.

39

bis bilden die 17 abhängigen Variablen. Dabei werden die Aufberei-

tungssysteme HyFlex CM, F6 SkyTaper, BioRace und Mtwo mit ProTaper Next

als Referenz verglichen. Es wurde untersucht, ob und in welchem Ausmaß sich

die fünf Aufbereitungssysteme in der Bearbeitung der s-förmigen Wurzelkanal-

modelle unterscheiden. Dass aufgrund der herstellungsbedingten Abweichungen

des s-förmigen Kanalverlaufes zwei Messraster zum Einsatz gekommen waren,

wurde im Rahmen der Statistik berücksichtigt.

Zur Beurteilung der klinischen Relevanz dieser produzierten Abweichungen von

der Kanalmitte wurden 15% des Baseline-Wertes am jeweiligen Messlevel als

klinisch relevant erachteter Unterschied festgelegt (Tab. 3.1). Oftmals werden in

der Medizinstatistik 10% als relevante Änderung angesehen, so z. B. bei der Bes-

timmung, ob ein Confounder wichtig ist („If the exposure coefficient changes

considerably (most investigators look for a 10% change), then the variable just

added to the model is a confounder (provided that it also meets the conditions for

a confounder described in Chapter 7); if not, it is not an important confounder.”,

(Rothman 2012: p223)). In dieser Untersuchung wurden jedoch aufgrund des

Messfehlers, der für einen Pixel kalibrierungsbedingt 11,11 µm beträgt, 15% be-

nötigt. Somit wurde sichergestellt, dass der doppelte Messfehler von 22,22 µm

besonders im apikalen Kanalabschnitt berücksichtigt wird.

40

Tab. 3.1: Baseline-Werte und ihr korrespondierender 15%iger Anteil am jeweiligen

Messlevel als klinisch relevant erachteter Unterschied in µm.

Messlevel Baseline in µm 15% | klinisch relevant in µm

1 266,6 40,0

2 260,0 39,0

3 255,5 38,3

4 247,4 37,1

5 240,4 36,1

6 234,4 35,2

7 225,9 33,9

8 220,8 33,1

9 213,1 32,0

10 203,5 30,5

11 198,6 29,8

12 194,2 29,1

13 188,6 28,3

14 183,0 27,5

15 179,1 26,9

16 168,1 25,2

17 157,8 23,7

In Hinblick auf das vom Kanalverlauf abhängige, zu erwartende Verhalten der

rotierenden Feile und die daraus resultierende Kanalgestaltung (Abb. 3.19) wurde

in der vorliegenden Arbeit der Kanal in vier Abschnitte unterteilt, um die fünf

Instrumentensysteme bzgl. der Aufbereitung besser beurteilen zu kön-

nen (Tab. 3.2, Abb. 3.20). Dabei wurden für den Kanaleingang die Messniveaus

M1 – M3, für die erste Krümmung M4 – M9, für den Bereich des Wendepunktes

M10 – M11 und für die zweite Krümmung M12 – M17 festgelegt.

41

Abb. 3.19: Zu erwartende Abweichung (rote Pfeile) des Kanalverlaufes aufgrund der

Begradigungstendenz des Instruments und dem Einfluss der zwei Krümmungen während

der Aufbereitung. Ideale Zentrierung der Feile im Kanal (grün durchgezogen) im Ver-

gleich zur neuen Kanalmitte (blau gepunktet) nach der Aufbereitung mit asymmetrischem

Materialabtrag (blauer Umriss bzw. blau hinterlegt).

Tab. 3.2: Untergliederung des Kanalverlaufes und Definition der vier Abschnitte.

Abschnitt Bereichsdefinition

Kanaleingang koronal der 1. Krümmung

1. Krümmung des Kanals Beginn der koronalen Kanalkrümmung

bis zum Wendepunkt

Bereich des Wendepunktes Übergang der 1. in die 2. Krümmung

2. Krümmung des Kanals Beginn am Wendepunkt bis zum Fo-

ramen apicale

Abb. 3.20: Schematische Einteilung des ursprünglichen Kanalverlaufes (schwarz umran-

det) in die vier Abschnitte von koronal nach apikal: Kanaleingang (blau), 1. Krümmung

(rot), Bereich des Wendepunktes (grün) und 2. Krümmung (gelb).

42

Es wurde dem im Jahr 2016 veröffentlichten, sich gegen die Überbewertung sta-

tistischer Signifikanz richtenden Statement der American Statistical Association

gefolgt (Wasserstein und Lazar 2016). So wurde der Fokus nicht auf p-Werte

bzw. auf das Testen von Hypothesen gelegt, sondern es wurde sich nach dem Rat

von Top-Statistikern gerichtet und die klinische Relevanz (siehe oben) anhand

von Grafiken und Schätzungen bzw. Konfidenzintervallen (engl.: „Confidence

Intervals“ bzw. CI im Folgenden) interpretiert (Greenland et al. 2016). Als Grafi-

ken wurden Boxplots (Box-Whisker-Plots) ausgewählt, wodurch neben dem Me-

dian auch robuste Streuungsmaße wiedergegeben werden. Konkret wurden die

Boxplots unter R (R Foundation for Statistical Computing, Wien, Österreich) er-

stellt und stellen von unten nach oben dar: Ausreißer nach unten, unterer „Whis-

ker“, 1. Quartil, Median (2. Quartil), 3. Quartil, oberer „Whisker“ und Ausreißer

nach oben, wobei die Whisker unter der R-Version 3.4.4 mit dem Package

„ggplot2“ (Version 2.2.1) entsprechend definiert wurden (die Länge der Whiskers

beträgt das 1,5-fache des Interquartilabstandes/ -bereiches; Beobachtungen jen-

seits der Whiskers sind Ausreißer und als Punkte dargestellt). Der Interquartilab-

stand wurde mit der Standardeinstellung des Programms R entsprechend berech-

net, wobei aufgrund unterschiedlicher Definitionen diesbezüglich leichte Abwei-

chungen bspw. zu Stata auftreten können. Diese können zu gering veränderten

Grafiken führen, nicht jedoch zur Veränderung der Resultate und Aussagen dieser

Untersuchung. R bietet insgesamt neun Algorithmen zur Berechnung des Inter-

quartilabstandes an. Zusätzlich kam das Package „ggthemes“ (Version 3.4.2) zur

Anwendung (Wickham 2009, Arnold 2018, R Core Team 2018).

Schätzungen bzw. 95% Konfidenzintervalle wurden in komplexen statistischen

Modellen berechnet. Für die Modellierung der Abhängigkeit von Messpunkten

eines Kanals wurden sogenannte hierarchische Modelle gewählt (Gelman und Hill

2007). Hierarchische Modelle ermöglichten es, alle 17 Messniveaus gleichzeitig

zu analysieren, wodurch präzisere und robustere Schätzungen ermöglicht werden.

Durch hierarchische Modelle wurde auf eine direkte Modellierung der Korrelatio-

nen zwischen den Messpunkten eines Kanals verzichtet, was inhaltlich insofern

gerechtfertigt ist, als dass das Eindringen des Instruments in den Wurzelkanal

nicht nur mit einer Abhängigkeit eines höheren Messniveaus von einem niedrige-

43

ren Messniveau einhergeht (siehe Abb. 3.16), sondern auch umgekehrt niedrigere

Messniveaus von höheren abhängen (siehe Abb. 3.19).

Im Folgenden wird das statistische Modell als auch das Vorgehen im Programm

Stata, Version 14.2 (Stata Corporation, College Station, TX, USA) vorgestellt und

dient der Reproduzierbarkeit der angewandten Methode. Neben dem Probekörper

als zufälliger Faktor auf 50 Stufen wurden folgende feste Faktoren in das Modell

mit dem Endpunkt der halbierten Differenzen für die einzelnen Messniveaus bzw.

Messlevel aufgenommen: Das „System“ auf fünf Stufen (ProTaper Next, HyF-

lex CM, F6 SkyTaper, BioRace und Mtwo), das „Messniveau“ auf 17 Stufen, der

„Durchgang“ auf zehn Stufen und die „Schablone“ auf zwei Stufen sowie die

Interaktion zwischen „Messniveau“ und „System“ und die zwischen „Mess-

niveau“ und „Schablone“. Der Faktor „Probekörper“ wurde aufgrund von Kolli-

nearitätsproblemen nicht als fester Faktor in das Modell aufgenommen (wieder-

holte Stata-Meldungen: Probekörper „omitted because of collinearity“). Daher

wurden robuste Varianzen geschätzt (Harrell 2015). Dies wurde auch den Unter-

schieden in den beobachteten Varianzen gerecht, da ohne robuste Varianzen für

jeden Faktor eine einheitliche Varianz geschätzt worden wäre, mithin auch für den

Faktor „Schablone“. Die Syntax mit dem Programm Stata war:

„mixed difference i.messniveau i.system i.system#i.messniveau i.durchgang

i.schablone i.schablone#i.messniveau || Probe:, vce(robust)“.

Da Stata in der Version 14.2 keine Schablonen-spezifischen Kontraste bzw.

Unterschiede zwischen den Aufbereitungssystemen unterstützt, wurden nur die

gemeinsamen Kontraste über beide Schablonen bzw. Messraster angegeben (siehe

Tab. 8.3). In zusätzlichen Analysen wurde nach den beiden Schablonen stratifi-

ziert, d. h. die Analyse wurden für Schablone 1 und Schablone 2 getrennt durch-

geführt, sodass auch Schablonen-spezifische Kontraste geschätzt werden konnten

(siehe Tab. 8.1 und 8.2). Es wurde folglich untersucht, ob und inwiefern die Ver-

wendung zweier Messraster die Resultate beeinflusst hat. Auf diesbezügliche

Unterschiede wird im Text hingewiesen (siehe 5.1.3).

44

Für die zurückhaltende Interpretation von p-Werten wurde ein Signifikanzniveau

von festgelegt. Als Referenzsystem wurde „ProTaper Next“ bestimmt,

sodass statistische Vergleiche nur zu diesem System vorgenommen wurden (sie-

he 5.2). Auf dieser Grundlage erfolgte anschließend der Vergleich der Aufberei-

tungssysteme untereinander sowie ihrer Abweichung von der Kanalmitte. Zudem

wurde bewertet, ob die produzierten Abweichungen als klinisch relevant zu erach-

ten sind (siehe Tab. 3.1).

3.4.5.2 Auswertung der Aufbereitungszeit

In einer zweifaktoriellen Varianzanalyse mit robusten Varianzen wurden sowohl

die Unterschiede zwischen den Aufbereitungssystemen als auch zwischen den

zehn Durchgängen bzw. Blöcken geschätzt. Der Faktor „Aufbereitungssystem“

wurde dabei nach dem Faktor „Durchgang“ adjustiert. Für alle zehn paarweisen

Vergleiche unter den Systemen erfolgte hier die Bonferroni-Korrektur.

45

4 ERGEBNISSE

4.1 Reproduzierbarkeit der Messungen

Die statistische Auswertung ergab einen ICC von 0,99 (95% CI: 0,9998-0,9999)

und zeigte folglich eine sehr hohe Reliabilität der angewandten Messmethode.

4.2 Frakturen und Deformationen

Während der Versuchsdurchführung frakturierte keines der Instrumente, jedoch

traten bei den Hyflex CM- und F6 SkyTaper-Feilen Deformationen auf

(Abb. 4.1).

Abb. 4.1: Anzahl und Spezifikation aller aufgetretenen Deformationen.

Unter 2,7-facher Vergrößerung waren insgesamt 66% der HyFlex CM-Feilen nach

der Aufbereitung sichtbar deformiert bzw. zeigten aufgedrehte Windungen. Nach

der Wärmezufuhr im Rahmen des Sterilisationsprozesses kehrten 67% dieser in

ihre ursprüngliche Form zurück (Abb. 4.2). Die Instrumente 20/04 und 20/06 de-

formierten am häufigsten und blieben mit je 50% bzw. 38% häufiger permanent

deformiert, als die anderen Feilen der Sequenz. Alle Feilen der ISO-Größe 15

kehrten in ihre ursprüngliche Form zurück.

46

Insgesamt blieben 22% aller verwendeten HyFlex CM-Instrumente permanent

deformiert, folglich standen 78% der Feilen dem Wiedergebrauch zur Verfügung.

Zwei der F6 SkyTaper-Feilen deformierten.

Abb. 4.2: Deformierte Feilen der HyFlex CM-Sequenz (blau) und ihr Vermögen, nach

Wärmezufuhr ihre Ursprungsform zurückzuerlangen (grün).

4.3 Kanalverlauf nach der Aufbereitung

4.3.1 Modell der Differenzen

Mit jedem Aufbereitungssystem wurden zehn simulierte, s-förmige Wurzelkanäle

aufbereitet. Da herstellungsbedingt nicht alle Kanalverläufe vollständig überein-

stimmten, wurden zwei Messraster verwendet. Für die Systeme F6 SkyTaper und

BioRace wurden sowohl das erste wie auch das zweite Messraster jeweils fünf

Mal verwendet. Für ProTaper Next wurden sechs Kanäle mit dem ersten und vier

Kanäle mit dem zweiten Messraster ausgewertet. Für HyFlex CM und Mtwo wur-

de vornehmlich das erste Messraster verwendet und nur zwei bzw. drei Mal die

zweite Schablone.

In den folgenden Abschnitten wird ein Modell ausgewertet, in dem die zwei

Messraster ihrer Verwendung entsprechend gewichtet zusammengeführt wurden.

47

4.3.2 Auswertung der Kanalabweichungen über die vier Abschnitte

In den folgenden Abschnitten werden die geschätzten Werte bzw. die

95% Konfidenzintervalle aus dem statistischen Modell in Vergleich gesetzt und

mithilfe von Grafiken veranschaulicht, die wiederum mit den gemessenen Werten

(siehe Tab. 8.6) berechnet wurden (siehe 3.4.5). An jedem Messlevel gilt dabei

ein spezifischer Wert für den als klinisch relevant erachteten Unterschied (siehe

Tab. 3.1). Anhand dieses Wertes und den Daten aus dem statistischen Modell

werden die Aufbereitungssysteme untereinander verglichen. Indes wird die Ab-

weichung von der ursprünglichen Kanalmitte für das einzelne System ebenfalls

mithilfe der Tabelle 3.1 sowie den Mittelwerten gemäß Abb. 4.7 (siehe Tab. 8.4)

untersucht.

48

4.3.2.1 Kanaleingang: Messlevel 1 – 3

Abb. 4.3: Abweichungen von der Kanalmitte im Abschnitt des Kanaleinganges (Messle-

vel 1 – 3; in oberer, linker Grafik blau gekennzeichnet).

Am Messlevel 1 (Abb. 4.3) lag der Unterschied zwischen HyFlex CM und

F6 SkyTaper zur Referenz ProTaper Next mit -6,5 µm bzw. 6,3 µm unter dem als

klinisch relevant erachteten Wert von 40 µm für diesen Messpunkt (Tab. 3.1). Der

Unterschied zwischen BioRace und der Referenz ProTaper Next lag mit 22,4 µm

ebenfalls unter dem als klinisch erachteten Wert, war aber statistisch signifikant

(95% CI: 7,6 – 37,4 µm). Die Differenz zwischen Mtwo und der Referenz ProTa-

per Next lag mit -74,6 µm (95% CI: -102 – -47,3 µm) über dem als klinisch rele-

vant erachteten Unterschied und war statistisch signifikant (p < 0,0001). Das Auf-

bereitungssystem ProTaper Next war am besten zentriert. Mtwo war am schlech-

testen zentriert und wies eine klinisch relevante Abweichung sowohl von allen

anderen Systemen als auch von der Kanalmitte auf.

49

Am Messlevel 2 lag der Unterschied zwischen HyFlex CM und der Referenz Pro-

Taper Next mit -19,2 µm (95% CI: -36,2 – -2,2 µm) unter dem als klinisch rele-

vant erachteten Wert von 39 µm, war aber statistisch signifikant (p = 0,0272). Die

Abweichung des Systems F6 SkyTaper von der Referenz lag mit 2,9 µm (95% CI:

-13,4 – 19,3 µm) ebenfalls unter dem als klinisch relevant erachteten Unterschied.

Die Differenz zwischen BioRace und Mtwo zur Referenzgruppe lag mit 25,1 µm

bzw. -36,8 µm unter dem als klinisch relevant erachteten Unterschied, war aber

statistisch signifikant (95% CI: 9,5 – 40,8 µm bzw. -64,3 – -9,4 µm). HyFlex CM

war am besten zentriert. BioRace war am schlechtesten zentriert und wich mit

einer klinisch relevanten Differenz von der Kanalmitte ab (Abb. 4.3).

Am Messlevel 3 lag der Unterschied zwischen HyFlex CM und BioRace zur Re-

ferenz ProTaper Next mit -25,9 µm bzw. 33,8 µm (95% CI: -43,8 – -8,1 µm bzw.

17,8 – 49,9 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten Wert von 38,3 µm, war

aber statistisch signifikant (p = 0,0044 bzw. p < 0,0001). Die Abweichung des

Systems F6 SkyTaper bzw. Mtwo von der Referenzgruppe lag mit 7,7 µm bzw.

10,1 µm deutlich unter dem als klinisch relevant erachteten Unterschied (95% CI:

-7,5 – 22,9 µm bzw. -15,6 – -35,7 µm). HyFlex CM war am besten und BioRace

am schlechtesten zentriert. Mit Ausnahme von HyFlex CM wichen alle Systeme

mit einem klinisch relevanten Unterschied von der ursprünglichen Kanalmitte ab

(Abb. 4.3).

Alle Aufbereitungssysteme bis auf Mtwo wichen im Bereich des Kanaleinganges

tendenziell zur Innenkurvatur ab, da die Differenzwerte überwiegend positiv wa-

ren (siehe Tab. 8.4). Mtwo wich zunächst zur Außenkurvatur ab, da die Diffe-

renzwerte an den Messleveln 1 und 2 vorwiegend negativ waren. F6 SkyTaper

wies an den Messleveln 1 – 3 den kleinsten Unterschied zum Referenzsystem

ProTaper Next auf. HyFlex CM war das einzige System, das im Kanaleingang

keine klinisch relevante Abweichung von der Kanalmitte aufwies und folglich am

besten zentriert war.

50

4.3.2.2 Koronale Kanalkrümmung: Messlevel 4 – 9

Abb. 4.4: Abweichungen von der Kanalmitte im Abschnitt der ersten, koronalen Krüm-

mung (Messlevel 4 – 9; in oberer, linker Grafik rot gekennzeichnet).

Der Unterschied zwischen HyFlex CM und der Referenz ProTaper Next am

Messlevel 4 lag mit -30,4 µm (95% CI: -45,9 – -14,9 µm) unter dem als klinisch

relevant erachteten Wert von 37,1 µm (Tab. 3.1), war aber statistisch signifikant

(p = 0,0001) (Abb. 4.4). Die Differenz zwischen F6 SkyTaper und der Referenz

lag mit 11,7 µm (95% CI: -2,2 – 25,6 µm) unter dem als klinisch relevant erachte-

ten Unterschied. Die Abweichung des Systems BioRace bzw. Mtwo von der Refe-

renzgruppe lag mit 41 µm bzw. 46,2 µm über dem als klinisch relevant erachteten

Unterschied und war statistisch signifikant (95% CI: 25,1 – 57 µm bzw. 24 –

68,3 µm). HyFlex CM war am besten zentriert, Mtwo und BioRace hingegen am

schlechtesten. Alle Systeme wichen an diesem Messlevel mit einem klinisch rele-

vanten Unterschied von der ursprünglichen Kanalmitte ab.

51

Am Messlevel 5 lag der Unterschied zwischen HyFlex CM und der Referenz mit

-31,6 µm (95% CI: -42,8 – -20,5 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten

Wert von 36,1 µm, war aber statistisch signifikant (p < 0,0001). Die Differenz

zwischen F6 SkyTaper und der Referenz ProTaper Next war statistisch signifikant

(p = 0,008), lag aber mit 17,5 µm (95% CI: 4,6 – 30,5 µm) ebenfalls unter dem als

klinisch relevant erachteten Unterschied. Die Abweichung des Systems BioRace

bzw. Mtwo von der Referenzgruppe lag mit 46,7 µm bzw. 68,2 µm über dem als

klinisch relevant erachteten Wert und war statistisch signifikant (95% CI: 34,8 –

58,5 µm bzw. 55,8 – 80,5 µm). HyFlex CM war am besten zentriert. Mtwo war

am wenigsten zentriert und wies einen klinisch relevanten Unterschied zu ProTa-

per Next, HyFlex CM und F6 SkyTaper auf. Alle Systeme wichen mit einer

klinisch relevanten Differenz von der Kanalmitte ab.

Am Messlevel 6 lag der Unterschied zwischen HyFlex CM und der Referenz Pro-

Taper Next mit -32,4 µm (95% CI: -46,8 – -18,1 µm) unter dem als klinisch rele-

vant erachteten Wert von 35,2 µm (Tab. 3.1). Er war jedoch statistisch signifikant

(p < 0,0001). Die Differenz zwischen F6 SkyTaper und der Referenz lag mit

15,7 µm (95% CI: -0,7 – 32 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten Unter-

schied. Die Abweichung des Systems BioRace bzw. Mtwo von der Referenzgrup-

pe lag mit 43,9 µm bzw. 76,9 µm über dem als klinisch relevant erachteten Wert

und war statistisch signifikant (95% CI: 28,5 – 59,4 µm bzw. 63,4 – 90,4 µm).

HyFlex CM war am besten zentriert. Mtwo war am wenigsten zentriert. Zudem

wies es zu BioRace einen annähernden, zu allen anderen Systemen einen deutli-

chen, klinisch relevanten Unterschied auf. Alle Systeme wichen mit einer klinisch

relevanten Differenz von der Kanalmitte ab.

Am Messlevel 7 lag der Unterschied zwischen HyFlex CM und der Referenz mit

-24,7 µm (95% CI: -44,1 – -5,4 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten

Wert von 33,9 µm, war aber statistisch signifikant (p = 0,0121). Die Differenz

zwischen F6 SkyTaper und der Referenz ProTaper Next lag mit 12,5 µm

(95% CI: -8,2 – 33,1 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten Unterschied.

Die Abweichung des Systems BioRace bzw. Mtwo von der Referenz lag mit

45,5 µm bzw. 85,6 µm (95% CI: 25,6 – 65,4 µm bzw. 66,9 – 104,3 µm) über dem

als klinisch relevant erachteten Wert und war statistisch signifikant (p < 0,0001

52

jeweils). HyFlex CM war am besten zentriert. Mtwo war am schlechtesten zen-

triert und wies einen klinisch relevanten Unterschied zu allen anderen Systemen

auf. Alle Systeme wiesen eine klinisch relevante Abweichung von der Kanalmitte

auf.

Am Messlevel 8 lag der Unterschied zwischen HyFlex CM und F6 SkyTaper zur

Referenz ProTaper Next mit -16,1 µm bzw. 11,2 µm (95% CI: -36,6 – 4,4 µm

bzw. -10,3 – 32,6 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten Wert von

33,1 µm und war statistisch nicht signifikant (p = 0,1234 bzw. p = 0,3067). Die

Differenz zwischen BioRace und der Referenzgruppe lag mit 37,8 µm über dem

als klinisch relevant erachteten Unterschied und war statistisch signifikant

(95% CI: 18 – 57,6 µm). Die Abweichung des Systems Mtwo von der Referenz

lag mit 77 µm (95% CI: 53,8 – 100,2 µm) über dem als klinisch relevant erachte-

ten Wert und war statistisch signifikant (p < 0,0001). HyFlex CM war am besten

zentriert und wich im Gegensatz zu den anderen Systemen mit keinem als klinisch

relevant erachteten Unterschied von der Kanalmitte ab. Mtwo war am wenigsten

zentriert und wies zudem eine klinisch relevante Abweichung von allen anderen

Systemen auf.


Referenz ProTaper Next mit -9,1 µm bzw. 5,4 µm (95% CI: -30,7 – 12,6 µm bzw.

-15,4 – 26,2 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten Wert von 32 µm. Die

Differenz zwischen BioRace und der Referenzgruppe lag mit 20 µm

(95% CI: -2,9 – 42,9 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten Unterschied.

Die Abweichung des Systems Mtwo von der Referenz lag mit 42,7 µm

(95% CI: 16,2 – 69,2 µm) über dem als klinisch relevant erachteten Wert und war

statistisch signifikant (p = 0,0016). BioRace war am besten zentriert. Mtwo war

am schlechtesten zentriert und wies dabei einen klinisch relevanten Unterschied

sowohl zu ProTaper Next, HyFlex CM und F6 SkyTaper als auch zur Kanalmitte

auf. Alle anderen Systeme zeigten keine als klinisch relevant erachtete Abwei-

chung von der Kanalmitte.

Im Abschnitt der ersten, koronalen Kanalkrümmung wichen alle Systeme auf-

grund von vornehmlich positiven Differenzwerten zur inneren Kurvatur ab (siehe

Tab. 8.4) und erreichten ihre größte Abweichung von der Kanalmitte jeweils an

53

den Messleveln 5 und 6 (Abb. 4.4). F6 SkyTaper wies an allen 6 Messleveln den

kleinsten Unterschied zum Referenzsystem ProTaper Next auf. HyFlex CM war

an 5 von 6 Messleveln am besten zentriert. Mtwo wich an allen Messpunkten mit

einem klinisch relevanten Unterschied von der Kanalmitte ab.

4.3.2.3 Bereich des Wendepunktes: Messlevel 10 und 11

Abb. 4.5: Abweichungen von der Kanalmitte im Abschnitt des Wendepunktes (Messle-

vel 10 – 11; in oberer, linker Grafik grün gekennzeichnet).

Am Messlevel 10 lag der Unterschied zwischen HyFlex CM, F6 SkyTaper, Bio-

Race und Mtwo zur Referenz ProTaper Next mit 2,5 µm (95% CI: -14,5 –

19,5 µm), 1,9 µm (95% CI: -17,5 – 21,3 µm), -3,5 µm bzw. 4,6 µm

(95% CI: -26,3 – 19,3 µm bzw. -20,4 – 29,7 µm) unter dem als klinisch relevant

erachteten Wert von 30,5 µm (Abb. 4.5). Alle Systeme waren annährend gleich

gut zentriert, wichen jedoch mit einer klinisch relevanten Differenz von der ur-

54

sprünglichen Kanalmitte ab. Mtwo war am besten und BioRace am wenigsten

zentriert.


Referenz ProTaper Next mit 7 µm bzw. -6,3 µm (95% CI: -8,1 – 22,1 µm bzw.

-24,8 – 12,3 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten Wert von 29,8 µm

(Tab. 3.1). Die Abweichung des Systems BioRace bzw. Mtwo von der Referenz

lag mit -36,9 µm bzw. -39,4 µm (95% CI: -55,6 – -18,2 µm bzw. -61,4 –

-17,3 µm) über dem als klinisch relevant erachteten Unterschied und war statis-

tisch signifikant (p = 0,0001 bzw. p = 0,0005). HyFlex CM war am besten zen-

triert. BioRace und Mtwo waren am schlechtesten zentriert und wiesen eine kli-

nisch relevante Differenz zu allen anderen Systemen auf. Alle Systeme wichen

mit einem klinisch relevanten Unterschied von der Kanalmitte ab.

Im Bereich des Wendepunktes wichen alle Aufbereitungssysteme zur äußeren

Kurvatur ab, da die Differenzwerte weitestgehend negativ waren (siehe Tab. 8.4).

F6 SkyTaper wies an beiden Messleveln den kleinsten Unterschied zum Referenz-

system ProTaper Next auf.

55

4.3.2.4 Apikale Kanalkrümmung: Messlevel 12 – 17

Abb. 4.6: Abweichungen von der Kanalmitte im Abschnitt der zweiten, apikalen Kanal-

krümmung (Messlevel 12 – 17; in oberer, linker Grafik gelb gekennzeichnet).

Am Messlevel 12 lag der Unterschied zwischen HyFlex CM und der Referenz

ProTaper Next mit 2,5 µm (95% CI: -11,5 – 16,5 µm) unter dem als klinisch rele-

vant erachteten Wert von 29,1 µm (Abb. 4.6). Die Differenz zwischen

F6 SkyTaper und der Referenzgruppe lag mit -21,5 µm (95% CI: -40,3 – -2,6 µm)

unter dem als klinisch relevant erachteten Unterschied, war jedoch statistisch si-

gnifikant (p = 0,0258). Die Abweichung des Systems BioRace bzw. Mtwo von

der Referenz lag mit -59,6 µm bzw. -78,4 µm über dem als klinisch relevant er-

achteten Wert und war statistisch signifikant (95% CI: -79,6 – -39,6 µm bzw.

-96,5 – -60,3 µm). HyFlex CM war am besten zentriert. Mtwo war am wenigsten

zentriert und wies zusammen mit BioRace einen klinisch relevanten Unterschied

zu allen anderen Systemen auf. Alle Systeme wichen mit einer klinisch relevanten

Differenz von der Kanalmitte ab.

56


ProTaper Next mit 0,5 µm (95% CI: -11,8 – 12,8 µm) unter dem als klinisch rele-

vant erachteten Wert von 28,3 µm (Tab. 3.1). Die Differenz zwischen

F6 SkyTaper und der Referenzgruppe lag mit -23,7 µm (95% CI: -40 – -7,4 µm)

unter dem als klinisch relevant erachteten Unterschied, war aber statistisch signi-

fikant (p = 0,0044). Die Abweichung des Systems BioRace bzw. Mtwo von der

Referenz lag mit -73,1 µm bzw. -98,9 µm über dem als klinisch relevant erachte-

ten Wert und war statistisch signifikant (95% CI: -87,5 – -58,6 µm bzw. -117,2 –

-80,7 µm). Mtwo wies zu BioRace einen annähernden, zu allen anderen Systemen

einen deutlichen, klinisch relevanten Unterschied auf. BioRace wies ebenfalls

eine klinisch relevante Differenz zu ProTaper Next, HyFlex CM und F6 SkyTaper

auf. HyFlex CM und ProTaper Next waren am besten zentriert, Mtwo hingegen

am schechtesten (Abb. 4.6). Alle Systeme wichen mit einem klinisch relevanten

Unterschied von der Kanalmitte ab.


ProTaper Next mit 12,8 µm (95% CI: 4,3 – 21,2 µm) unter dem als klinisch rele-

vant erachteten Wert von 27,5 µm, war aber statistisch signifikant (p = 0,0032).

Die Differenz zwischen F6 SkyTaper und der Referenz lag mit -23,3 µm (95% CI:

-34,7 – -11,9 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten Unterschied, war

jedoch statistisch signifikant. Die Abweichung des Systems BioRace bzw. Mtwo

von der Referenzgruppe lag mit -56,6 µm bzw. -85,8 µm über dem als klinisch

relevant erachteten Wert und war statistisch signifikant (95% CI: -66,4 – -46,7 µm

bzw. -103,6 – -68,1 µm). HyFlex CM war am besten zentriert. Mtwo war am

schlechtesten zentriert und wich zudem mit einem klinisch relevanten Unterschied

von allen anderen Systemen ab. BioRace wies ebenfalls eine klinisch relevante

Differenz zu ProTaper Next, HyFlex CM und F6 SkyTaper auf. F6 SkyTaper,

BioRace und Mtwo wichen mit einem klinisch relevanten Unterschied von der

Kanalmitte ab.


Referenz mit 22,4 µm bzw. -23,1 µm (95% CI: 12 – 32,9 µm bzw. -33,9 –

-12,3 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten Wert von 26,9 µm, war aber

statistisch signifikant (p < 0,0001 jeweils). Die Differenz zwischen BioRace und

57

der Referenz ProTaper Next lag mit -27,7 µm über dem als klinisch relevant er-

achteten Unterschied und war statistisch signifikant (95% CI: -35,8 – -19,6 µm).

Die Abweichung des Systems Mtwo von der Referenzgruppe lag mit -58,3 µm

(95% CI: -73,6 – -4,3 µm) über dem als klinisch relevant erachteten Wert und war

statistisch signifikant (p < 0,0001). F6 SkyTaper war am besten zentriert. Mtwo

war am schlechtesten zentriert und wies einen klinisch relevanten Unterschied zu

allen anderen Systemen auf. HyFlex CM und Mtwo wichen mit einer klinisch

relevanten Differenz von der Kanalmitte ab.


ProTaper Next mit 21,6 µm (95% CI: 13,1 – 30 µm) unter dem als klinisch rele-

vant erachteten Wert von 25,2 µm, war jedoch statistisch signifikant. Die Diffe-

renz zwischen F6 SkyTaper und BioRace zur Referenz lag mit -9,8 µm bzw.

18,1 µm (95% CI: -19 – -0,7 µm bzw. 10,7 – 25,5 µm) unter dem als klinisch re-

levant erachteten Unterschied, war aber statistisch signifikant (p = 0,0348 bzw.

p < 0,0001). Die Abweichung des Systems Mtwo von der Referenz lag mit

-6,2 µm (95% CI: -13,4 – 1,1 µm) unter dem als klinisch relevant erachteten Wert.

F6 SkyTaper war am besten zentriert, dicht gefolgt von Mtwo. HyFlex CM und

BioRace waren am schlechtesten zentriert. HyFlex CM und BioRace wichen mit

einem klinisch relevanten Unterschied von der ursprünglichen Kanalmitte ab.


Referenz mit 6,4 µm bzw. -10,4 µm (95% CI: -3,9 – 16,7 µm bzw. -23 – 2,2 µm)

unter dem als klinisch relevant erachteten Wert von 23,7 µm (Tab. 3.1). Die Dif-

ferenz zwischen BioRace und der Referenz ProTaper Next lag mit 33,5 µm

(95% CI: 17,2 – 49,7 µm) über dem als klinisch relevant erachteten Unterschied

und war statistisch signifikant (p = 0,0001). Die Abweichung des Systems Mtwo

von der Referenzgruppe lag mit 17,7 µm (95% CI: -3,5 – 38,8 µm) unter dem als

klinisch relevant erachteten Wert. F6 SkyTaper war am besten zentriert, ProTa-

per Next am zweitbesten. BioRace war am schlechtesten zentriert und wich zu-

dem mit einem klinisch relevanten Unterschied von ProTaper Next, HyFlex CM

und F6 SkyTaper ab. HyFlex CM, BioRace und Mtwo wiesen eine klinisch

relevante Abweichung von der Kanalmitte auf.

58

Im Abschnitt der zweiten, apikalen Kanalkrümmung (Abb. 4.6) wichen zunächst

alle Aufbereitungssysteme zur inneren, dann aufgrund positiver Differenzwerte

zur äußeren Kurvatur ab (siehe Tab. 8.4). HyFlex CM wies an 5 von 6 Messleveln

die kleinste Abweichung vom Referenzsystem ProTaper Next auf. Waren an den

Messleveln 14 – 17 die Systeme F6 SkyTaper, ProTaper Next und HyFlex CM

gut zentriert, wichen BioRace und Mtwo an der apikalen Öffnung in Richtung

apikaler Deltabildung ab. Letztere und HyFlex CM wichen überwiegend mit

einem klinisch relevanten Unterschied von der Kanalmitte ab.

59

4.3.3 Zusammenfassung

Die folgende Abbildung 4.7 visualisiert die durchschnittliche Abweichung vom

Kanalverlauf über alle Messlevel für die fünf untersuchten Systeme. Sie wurde

mit den beobachteten Messwerten erstellt (siehe Tab. 8.4).

Abb. 4.7: Durchschnittliche Abweichungen (in oberer, linker Grafik grau hinterlegt) von

der Kanalmitte über den gesamten Kanalverlauf für die fünf Systeme (Schablone 1 + 2).

Im Abschnitt des Kanaleinganges zeigten alle Aufbereitungssysteme eine Abwei-

chungstendenz zur inneren Kurvatur und waren am Messlevel 1 bis auf Mtwo gut

zentriert (Abb. 4.7). Letzteres wies hingegen mit einer statistisch signifikanten

Abweichung zur äußeren Kurvatur einen klinisch relevanten Unterschied zu allen

anderen Systemen sowie zur Kanalmitte auf. An den Messleveln 2 und 3 war

HyFlex CM verglichen zur Referenz statistisch signifikant am besten zentriert und

60

wich im gesamten Abschnitt mit keinem als klinisch relevant erachteten Unter-

schied von der Kanalmitte ab. BioRace war am schlechtesten zentriert. F6 SkyTa-

per zeigte über den ersten Kanalabschnitt nur eine kleine Differenz zur Referenz-

gruppe ProTaper Next.

Im Abschnitt der koronalen Kanalkrümmung wichen alle Systeme zur inneren

Kurvatur ab und dies überwiegend mit einem klinisch relevanten Unterschied zur

Kanalmitte (siehe Tab. 3.1). Sie erreichten ihre maximale Abweichung von der

Kanalmitte an den Messleveln 5 und 6. An den Messleveln 4 – 7 war HyFlex CM

statistisch signifikant am besten zentriert und lag nur etwas unter der als klinisch

relevant erachteten Differenz für den jeweiligen Messpunkt zur Referenz ProTa-

per Next. Am Messlevel 8 war HyFlex CM ebenfalls überlegen und lag besser

zentriert als ProTaper Next, jedoch nicht statistisch signifikant. ProTaper Next

war das zweitbeste zentrierte System. Indes war F6 SkyTaper an den Messleveln

4, 7 – 9 weniger zentriert als ProTaper Next, lag jedoch deutlich unter dem jeweils

als klinisch relevant erachteten Unterschied zur Referenz. Mtwo war in diesem

Kanalabschnitt statistisch signifikant am schlechtesten zentriert und wies als ein-

ziges System an allen 6 Messleveln eine klinisch relevante Abweichung von der

Kanalmitte auf. Dabei wies Mtwo an den Messleveln 7 und 8 eine klinisch rele-

vante Differenz zu allen anderen Systemen sowie am Messlevel 6 einen zu Bio-

Race geringen, zu ProTaper Next, HyFlex CM und F6 SkyTaper deutlichen kli-

nisch relevanten Unterschied auf. An den Messleveln 5 und 9 wies Mtwo eine

klinisch relevante Abweichung von ProTaper Next, HyFlex CM und F6 SkyTaper

auf. Am Messlevel 4 zeigten sowohl Mtwo als auch BioRace statistisch signifi-

kant die schlechteste Zentrierung. Am Messlevel 9 lag BioRace am besten zen-

triert, jedoch ohne statistische Signifikanz.

Im Bereich des Wendepunktes zeigten alle Aufbereitungssysteme eine Abwei-

chungstendenz zur äußeren Kurvatur, lagen jedoch am Messlevel 10 alle annä-

hernd gleich gut zentriert (Abb. 4.7) und deutlich unter dem an diesem Messpunkt

als klinisch relevant erachteten Unterschied zum Referenzsystem sowie unterei-

nander. Jedoch wichen sie in diesem Abschnitt alle mit einer klinisch relevanten

Differenz von der Kanalmitte ab. Am Messlevel 11 war HyFlex CM am besten

zentriert und wies mit F6 SkyTaper nur eine kleine Abweichung von ProTa-

61

per Next auf. Mtwo war hingegen statistisch signifikant am wenigsten zentriert

und wies mit BioRace einen klinisch relevanten Unterschied zu allen anderen Sys-

temen auf. BioRace war im Wendepunktbereich insgesamt am schlechtesten zen-

triert, am Messlevel 11 sogar statistisch signifikant.

Im Abschnitt der apikalen Kanalkrümmung zeigten zunächst alle Systeme eine

Abweichungstendenz zur inneren, anschließend zur äußeren Kurvatur (Abb. 4.7).

Alle Systeme wichen an den Messleveln 12 und 13 mit einer klinisch relevanten

Differenz von der Kanalmitte ab, HyFlex CM, BioRace und Mtwo insgesamt so-

gar an 5 von 6 Messleveln. An den Messleveln 12 – 14 war HyFlex CM am bes-

ten zentriert, am Messlevel 14 sogar statistisch signifikant. Während HyFlex CM

an den Messleveln 12 und 13 nur einen kleinen Unterschied zur Referenz ProTa-

per Next aufwies, war F6 SkyTaper statistisch signifikant schlechter zentriert als

ProTaper Next und lag nur etwas unterhalb der als klinisch relevant erachteten

Differenz an diesen Messpunkten (siehe Tab. 3.1). Mtwo war an den Messle-

veln 12 – 15 statistisch signifikant am wenigsten zentriert und wies an den Mess-

leveln 13 – 15 zudem eine klinisch relevante Abweichung von allen anderen Sys-

temen auf. An den Messleveln 12 – 14 wies BioRace als zweitschlechtestes Sys-

tem eine klinisch relevante Differenz zu ProTaper Next, HyFlex CM und F6 Sky-

Taper auf. F6 SkyTaper lag an den Messleveln 15 – 17 am besten zentriert, an 15

und 16 sogar statistisch signifikant und wich an den Messpunkten 15 – 17 mit

keinem als klinisch relevant erachteten Unterschied von der Kanalmitte ab. Am

Messlevel 17 wiesen HyFlex CM und F6 SkyTaper nur eine kleine Abweichung

von ProTaper Next auf. Am Messlevel 16 waren HyFlex CM und BioRace statis-

tisch signifikant am schlechtesten zentriert. Am Messlevel 17 war BioRace am

wenigsten zentriert und wies eine klinisch relevante Differenz zu HyFlex CM,

ProTaper Next und F6 SkyTaper auf. Im Gegensatz zu letzteren Systemen zeigten

BioRace und Mtwo an der apikalen Öffnung eine Tendenz zur apikalen Deltabil-

dung (Abb. 4.7).

Insgesamt lag HyFlex CM an 11 von 17 Messleveln am besten zentriert, dabei

hauptsächlich über die ersten drei Kanalabschnitte. ProTaper Next wies die zweit-

beste Zentrierung über den Kanalverlauf auf und zeigte im Abschnitt der zweiten

Kanalkrümmung nur einen kleinen Unterschied zu HyFlex CM. ProTaper Next

62

wies an 7 von 17 Messleveln keine als klinisch relevant erachtete Abweichung

von der Kanalmitte auf und zeigte an den meisten Messleveln eine gute Zentrie-

rung. F6 SkyTaper war im Bereich der apikalen Öffnung am besten zentriert. In

den vorigen drei Kanalabschnitten wies es hingegen die drittbeste Zentrierung und

die kleinste Differenz zur Referenzgruppe ProTaper Next auf. Mtwo war an 12

von 17 Messleveln am wenigsten zentriert und zeigte sogar an 7 dieser einen kli-

nisch relevanten Unterschied zu allen anderen Aufbereitungssystemen, besonders

im Bereich der Krümmungen. BioRace war das zweitschlechteste zentrierte Sys-

tem und wies an 5 Messleveln, davon hauptsächlich in der apikalen Kanalkrüm-

mung, sogar eine klinisch relevante Abweichung von ProTaper Next, HyFlex CM

und F6 SkyTaper auf. BioRace und Mtwo wichen an 14 bzw. 15 von 17 Messle-

veln und folglich am häufigsten mit einem als klinisch relevant erachteten Unter-

schied von der Kanalmitte ab.

HyFlex CM erzielte insgesamt die beste Zentrierung. F6 SkyTaper erzeugte ins-

gesamt nur an 6 von 17 Messleveln eine statistisch signifikante Differenz zum

Referenzsystem ProTaper Next und produzierte folglich mit ProTaper Next ver-

gleichbare Resultate (Abb. 4.7).

Allgemein wiesen alle Systeme sowohl am Kanaleingang als auch nah der apika-

len Öffnung überwiegend keinen klinisch relevanten Unterschied zur Kanalmitte

auf und erzeugten in diesen Bereichen demzufolge die geringste Abweichung von

der idealen Zentrierung (Abb. 4.8).

Abb. 4.8: Repräsentative Kanalverläufe nach ihrer Aufbereitung mit den Systemen HyF-

lex CM (b), F6 SkyTaper (c), BioRace (d) und Mtwo (e) im überlagerten Vergleich zur

Aufbereitung mit ProTaper Next (a).

63

4.4 Aufbereitungszeit

Abb. 4.9: Aufbereitungszeiten der fünf NiTi-Systeme mit Mittelwerten.

Die Systeme F6 SkyTaper und BioRace (Abb. 4.9) waren mit einer Aufberei-

tungszeit von durchschnittlich 2 ½ min (Tab. 8.5) statistisch signifikant schneller

als die anderen Systeme (p < 0,0001 jeweils). ProTaper Next war mit durch-

schnittlich 3 min das drittschnellste System, statistisch signifikant schneller als

HyFlex CM und Mtwo (p < 0,0001 jeweils). HyFlex CM war hierbei mit im Mit-

tel 3 ⅔ min statistisch signifikant schneller als das langsamste System Mtwo mit

durchschnittlich 4 min (p = 0,032).

Es gab keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den zehn Durchgän-

gen bei der Aufbereitung der Probekörper je System (p = 0,300).

64

5 DISKUSSION

5.1 Material und Methode

5.1.1 Kunststoffmodelle

Zur Untersuchung von Aufbereitungssystemen eignen sich sowohl humane, ex-

trahierte Zähne als auch Kunststoffmodelle. Während humane Zähne in vivo vor-

nehmlich im Rahmen von Fallberichten und ex vivo bzgl. ihres Wurzelkanalsys-

tems untersucht werden, finden Modelle mit simulierten Kanalanatomien zumeist

Anwendung beim Vergleich verschiedener Instrumentensysteme und Techniken

(Willershausen et al. 2008, Machado et al. 2014, Shahnaz et al. 2015).

Aufgrund der Materialeigenschaften echter Zähne und einer somit naturgetreuen

Interaktion zwischen Instrument und Dentin werden für den Versuchsablauf mög-

lichst realistische Bedingungen geschaffen. Jedoch sind extrahierte Zähne

schlecht standardisierbar hinsichtlich ihres Kanalverlaufes und der Materialeigen-

schaften im Einzelnen (Ajuz et al. 2013, Bürklein, Poschmann und Schäfer 2014,

Ceyhanli et al. 2015). Inhomogenitäten durch Mineralablagerungen, obliterierte

Kanalabschnitte oder auch apikale Ramifikationen sind individuell variierende

Faktoren, die das Ergebnis beeinflussen können (Hülsmann, Peters und Dummer

2005, Mounce 2007). Indes ermöglichen konfektionierte Kunststoffmodelle als

Probekörper standardisierte Versuchsbedingungen in Bezug auf Verlauf, Länge,

Krümmungsradius, Durchmesser und Materialhärte des Kanals (Yoshimine, Ono

und Akamine 2005, Bonaccorso et al. 2009, Burroughs et al. 2012, Saleh et al.

2015). Zudem gestattet die Transparenz der Blöcke die direkte Visualisierung des

intrakanalären Vorgangs, die Überlagerung von Aufnahmen vor und nach der Ka-

nalaufbereitung und lässt so eine quantitative Messung des Materialabtrages an

definierten Stellen zu. Allerdings sind diese Modelle weniger realistisch bzgl.

ihrer Materialeigenschaften, weil sich die Instrumente in den Kanal einschrauben

können, und es durch die sich während der Aufbereitung entwickelnde Hitze zur

Erweichung des Kunststoffes kommen kann (Tepel, Schäfer und Hoppe 1993,

Baumann und Roth 1999, Zhang et al. 2008). Da humane Zähne vergleichsweise

doppelt so viel Kraft bei der Aufbereitung benötigen, schreitet im Kunststoff der

65

Materialabtrag pro Zeit schneller voran, wodurch Formveränderungen im Kanal-

verlauf ausgeprägter in Erscheinung treten können und sich verschiedene Aufbe-

reitungssysteme besser voneinander abgrenzen lassen (Lim und Webber 1985,

Schäfer und Vlassis 2004b, Bartols 2008). Gemäß Saleh et al. (2015) sind hin-

sichtlich der Untersuchung s-förmiger Wurzelkanäle Kunststoffmodelle das Mittel

der Wahl, da es nahezu unmöglich ist, an echten Zähnen hierfür standardisierte

Bedingungen vorzufinden. Vereinzelte Studien an extrahierten Zähnen bestätigten

bereits die an simulierten, einfach gekrümmten Wurzelkanalmodellen gewonne-

nen Erkenntnisse (Peters 2004, Schäfer und Vlassis 2004b, Schäfer, Erler und

Dammaschke 2006b).

In dieser Arbeit wurden fünf unterschiedliche Aufbereitungssysteme untersucht.

Der Gebrauch von Kunststoffmodellen zum Vergleich der Ergebnisse verschiede-

ner Instrumentensysteme ist aufgrund der Standardisierung gerechtfertigt und weit

verbreitet, jedoch sollten die Resultate durch Studien an humanen Zähnen auf

Praxisrelevanz überprüft werden (Tepel, Schäfer und Hoppe 1993, Ersev et al.

2010, Madureira et al. 2010, Ajuz et al. 2013, Bürklein, Poschmann und Schäfer

2014, Wu et al. 2015).

5.1.2 Aufbereitung der Kunststoffmodelle

In dieser Untersuchung wurden die Wurzelkanäle bis zu einer ISO-Größe von 25

bei einer Konizität von 6% aufbereitet. In der Literatur wird zwar die Aufberei-

tung bis zu einer ISO-Größe 30 als günstiger hinsichtlich der Reinigung und Ob-

turation beschrieben, allerdings wird der Kanal stärker begradigt als bei der Ins-

trumentation bis zur ISO-Größe 25 (Capar et al. 2014, Troiano et al. 2016). Um

diesen erhöhten Materialabtrag zu vermeiden, empfahlen Madureira et al. (2010)

daher die apikale Aufbereitung von s-förmigen Wurzelkanälen auf die

ISO-Größe 25 zu begrenzen. Laut Ruddle, Machtou und West (2013) sind die

meisten Wurzelkanäle bspw. sowohl mit der ProTaper Next-Feile X2 (25/06) als

auch X3 (30/07) optimal aufbereitet. Eine apikale Aufbereitung bis ISO 25 jedoch

ermöglicht in der vorliegenden Arbeit einen standardisierten Versuchsaufbau, da

die zu untersuchenden fünf Instrumentensysteme bei ISO 30 unterschiedliche Ko-

nizitäten aufweisen. Beim Vergleich unterschiedlicher Systeme sollten möglichst

66

identische Versuchsbedingungen geschaffen werden (Bergman et al. 2003, Ersev

et al. 2010).

5.1.3 Messung

Die durch die Bearbeitung des Wurzelkanals aufgetretenen Veränderungen des

Kanalverlaufes wurden mit einem an die s-förmige Anatomie angepassten Mess-

raster analysiert, das der Untersuchung von Baumann und Roth (1999) sowie

Bartols (2008) entlehnt und modifiziert wurde. Die Anwendung eines solchen

Messrasters zur Auswertung von Kanalmorphologien ist ein bekanntes Verfahren

und bietet einen hohen Grad an Reproduktion (Bonaccorso et al. 2009, Tlass

2009, Madureira et al. 2010, Bürklein, Poschmann und Schäfer 2014, Saleh et al.

2015). Durch die Vermessung der produzierten Abweichungen vom ursprüngli-

chen Kanalverlauf lässt sich die Symmetrie der Aufbereitung beurteilen (Troiano

et al. 2016).

Aufgrund der transparenten Kunststoffmodelle sind eine digitale Überlagerung

der Kanäle vor und nach der Aufbereitung sowie das Einfügen des Messrasters

möglich. Entlang des Kanalverlaufes wurde an 17 Messniveaus senkrecht zur Ka-

nalwand in einem Abstand von 0,5 mm jeweils die Verlagerung der Kanalmitte

untersucht und so etwaige Abweichungen im Kanalverlauf erfasst. Ein Großteil

der an s-förmigen Wurzelkanälen durchgeführten Studien verwendete 8 bis 12

Messniveaus in einem Abstand von je 1 mm senkrecht zum Kanalverlauf (Ersev

et al. 2010, Bürklein, Poschmann und Schäfer 2014). Manche Autoren führten die

Messungen senkrecht zur Längsachse des Probekörpers durch (Burroughs et al.

2012, Ceyhanli et al. 2015).

Zur Analyse der Abweichungen des Kanalverlaufes vor und nach der Aufberei-

tung kann alternativ die Veränderung des Krümmungswinkels Aufschluss über

das Ausmaß der Kanalbegradigung geben (Huang et al. 2007, Willershausen et al.

2008, Zhang et al. 2008, Sakkir et al. 2014). Angesichts der in diesem Versuch

verwendeten standardisierten Wurzelkanalmodelle wurde jedoch die Anwendung

des Messrasters senkrecht zum Kanalverlauf vorgezogen. Da die Untersuchung

der Kanalbegradigung mithilfe des Krümmungswinkels nur bis zu einer fünffa-

67

chen Vergrößerung möglich ist, bietet die hier angewandte Methode bei einer hö-

heren Messgenauigkeit detailliertere Daten (Bartols 2008).

In Studien, die ein Messraster verwendeten, wurden die Messungen bei 2- bis

40-facher Vergrößerung durchgeführt (Burroughs et al. 2012, Ceyhanli et al.

2015). In dieser Arbeit konzentrierte sich die Messung bei 12,5-facher Vergröße-

rung auf den relevanten, s-förmig gekrümmten Abschnitt des Wurzelkanals.

Für die angewandte Methode wurde mit einem ICC von 0,99 eine sehr hohe Re-

liabilität ermittelt, was eine sehr gute Reproduzierbarkeit der Messungen bestätigt.

Dies steht mit bisherigen Studien im Einklang (Bartols 2008, Madureira et al.

2010).

Trotz der Auswahl standardisierter Probekörper musste festgestellt werden, dass

die simulierten Kanalverläufe herstellungsbedingt kleine Abweichungen aufwie-

sen. Aufgrund dieser mussten zwei Messraster bzw. Schablonen erstellt und ver-

wendet werden, um alle Kanäle verlaufsgetreu vermessen zu können. In der ein-

zelnen Betrachtung dieser Schablonen ergab sich in der Auswertung an 7 von 17

Messniveaus jeweils eine andere Rangfolge hinsichtlich des an diesem Messpunkt

besser zentrierten Systems. Beruhend auf den kleinen Messdifferenzen zwischen

den Systemen, änderte sich diese Rangfolge folglich nur geringfügig. Dabei han-

delte es sich konkret um die Messniveaus 1, 2, 9, 12 – 15 bzw. um den Abschnitt

des Kanaleinganges und der zweiten Kanalkrümmung. Die Hauptaussagen der

Auswertung über die vier Kanalabschnitte sowohl im Vergleich der Schablonen

untereinander als auch mit dem kombinierten Modell blieben jedoch erhalten. In

der apikalen Kanalkrümmung waren die Systeme ProTaper Next und HyFlex CM

annähernd gleich gut zentriert (siehe Abb. 4.7). Bei alleiniger Betrachtung der

ersten Schablone schnitt dabei HyFlex CM tendenziell besser ab, während in der

Auswertung mit der zweiten Schablone ProTaper Next an den Messleveln 12 – 14

am besten zentriert lag. Diese Korrelation spiegelt sich in der Auswertung unter

4.3.2.4 wieder und trifft ebenso für den Bereich des Kanaleinganges unter 4.3.2.1

zu.

68

Aufgrund der vorangegangenen Feststellung, dass die Aussagen der zwei Messra-

ster sowohl einzeln betrachtet als auch im angewandten, kombinierten Modell

überwiegend bestehen bleiben, wird interpretiert, dass die verwendeten Messraster

keinen Einfluss auf das Ergebnis hatten bzw. der Einfluss der herstellungsbeding-

ten, geringen Abweichungen der Kanalgeometrie der Probekörper vernachlässig-

bar ist. Dies entspricht den Aussagen von Bartols (2008), der in seiner Untersu-

chung im Rahmen der Messung ebenfalls zwei Schablonen verwendete.

5.2 Diskussion der Ergebnisse

Im Verlauf der letzten Jahre wurde eine Vielzahl bewährter wie neuer Nickel-

Titan-Systeme hinsichtlich ihrer Aufbereitungsfähigkeit gekrümmter und speziell

s-förmiger Wurzelkanäle untersucht. Dabei wurden Instrumente der ProTaper-,

Mtwo- und RaCe-Systeme bzw. deren Nachfolger am häufigsten verwendet. Ver-

einzelt wurden auch Hybridsysteme untersucht, in denen positive Eigenschaften

verschiedener Systeme kombiniert wurden (Huang et al. 2007, Bartols 2008,

Bonaccorso et al. 2009). ProTaper Next wurde in der vorliegenden Studie als Re-

ferenz gewählt, da es nach ProTaper und ProTaper Universal Nachfolger eines

etablierten Systems ist, mit dem etliche Studien bereits gute Ergebnisse bzgl. der

Kanalgestaltung erzielt haben (Ruddle, Machtou und West 2013, Bürklein,

Mathey und Schäfer 2015, Maia Filho et al. 2016, Troiano et al. 2016). Für ein

besseres Verständnis hinsichtlich der Abweichungen des Kanalverlaufes wurden

die Resultate abschnittsweise für den Kanaleingang, die erste Krümmung, den

Bereich des Wendepunktes und die zweite Krümmung untersucht. Der Abschnitt

zwischen koronaler und apikaler Krümmung wurde bisher in keiner der vorlie-

genden Studien separat betrachtet (Madureira et al. 2010, Saleh et al. 2015, Wu et

al. 2015). Die vier zu untersuchenden Abschnitte wurden in Hinblick auf das Ver-

halten der Feile im Wurzelkanal festgelegt, das durch die zwei Krümmungen

unterschiedlich beeinflusst wird (siehe 2.2.1, 2.3 bzw. 2.3.3) (Ersev et al. 2010).

69

5.2.1 Kanalverlauf nach der Aufbereitung

Bisher ist trotz guter Resultate beim Aufbereiten mit NiTi-Instrumenten noch kei-

ne symmetrische Bearbeitung von Wurzelkanälen möglich, denn alle Feilen ten-

dieren durch einen vermehrten Materialabtrag an der Innenseite von Krümmungen

den Kanalverlauf zu begradigen, obgleich im Gegensatz zu Stahlfeilen das Aus-

maß an verursachten Formveränderungen sehr vorhersehbar geworden ist und

Aufbereitungsfehler nur selten vorkommen (Bergman et al. 2003, Peters 2004,

Bartols 2008, Yang et al. 2011, Cumbo, Russo und Gallina 2014, Ceyhanli et al.

2015). Die Asymmetrie des Materialabtrages setzt sich von koronal nach apikal

fort, da die Feile aufgrund der ersten Krümmung unter Spannung an der Kanal-

wand anliegt. Die zweite Krümmung wirkt sich im Zuge der Aufbereitung rück-

wirkend auf den Wendepunkt und weiter koronal liegende Abschnitte aus, wo-

durch der Kanal zunehmend begradigt wird und eine apikale Deltabildung droht

(siehe Abb. 3.19).

Mehrere Studien haben gezeigt, dass NiTi-Instrumente trotz besserer Zentrierung

im Kanal dennoch unbearbeitete Wandareale zurücklassen, zunehmend von koro-

nal nach apikal (Hülsmann, Peters und Dummer 2005, Bürklein et al. 2012, Zhao

et al. 2013, Raut et al. 2016). Umso wichtiger erscheint es, von Beginn an eine

möglichst zentrierte Aufbereitung anzustreben, sodass doppelt gekrümmte Wur-

zelkanäle auch mit kleineren ISO-Größen bereits effizient mechanisch gereinigt

werden können.

Die Systeme ProTaper Next, HyFlex CM, Mtwo und BioRace wurden bereits an

simulierten s-förmigen Wurzelkanalmodellen untersucht. Mit BioRace, ProTa-

per Next und HyFlex CM konnten dabei bereits gute Ergebnisse hinsichtlich der

Kanaltransportation, die gering bis gar nicht stattfand, erzielt werden, während

Mtwo vermehrt zu Abweichungen vom Kanalverlauf führte (Bonaccorso et al.

2009, Bürklein, Poschmann und Schäfer 2014, Wu et al. 2015). Für F6 SkyTaper

gibt es bisher keine Studien an s-förmigen Wurzelkanälen. Bürklein, Jäger und

Schäfer (2017) erzielten jedoch an extrahierten Zähnen mit einfach gekrümmten

Wurzelkanälen eine gute, schnelle und sichere Aufbereitung mit F6 SkyTaper,

zudem produzierte der Vorläufer F360 bereits gute Ergebnisse bzgl. der Zentrie-

rung in s-förmig gekrümmten Kanälen (Bürklein, Poschmann und Schäfer 2014).

70

Des Weiteren existieren bereits gute Erfahrungen bzgl. der Kanalgestaltung von

einfach gekrümmten Wurzelkanälen mit den Systemen ProTaper Next, HyF-

lex CM, BioRace und Mtwo (Cumbo, Russo und Gallina 2014, Saber, Nagy und

Schäfer 2015, Venino et al. 2016).

Zu diesem Zeitpunkt liegt keine Studie vor, die ProTaper Next, HyFlex CM,

F6 SkyTaper, Mtwo und BioRace in einem Versuchsaufbau an s-förmig ge-

krümmten Wurzelkanalmodellen miteinander vergleicht. Die in dieser Arbeit er-

langten Resultate werden zunächst je System den Ergebnissen anderer Studien an

s-förmigen, bevorzugt simulierten Kanälen gegenübergestellt. Studien, die an ein-

fach gekrümmten Wurzelkanälen durchgeführt wurden, werden als solche ausge-

wiesen und dienen ebenso wie Fallbeispiele bzw. Erfahrungen mit eventuellen

Vorgängersystemen dem Vergleich.

In der vorliegenden Studie waren HyFlex CM und ProTaper Next hinsichtlich

ihrer Zentrierung im Wurzelkanal den Systemen F6 SkyTaper, BioRace und

Mtwo insgesamt überlegen. Beide Systeme erfahren in ihrer Fertigung eine Wär-

mebehandlung. Instrumente aus konventionellem NiTi profitieren von der Super-

elastizität der Legierung und werden bei Raumtemperatur in der Austenitphase

benutzt (Zhou, Peng und Zheng 2013, Shim et al. 2017). Thermomechanische

Prozesse optimieren indes die Materialeigenschaften des Nitinols durch eine ver-

besserte Anordnung der Kristalle, womit die Instrumente einen weitaus höheren

Grad an Flexibilität und Ermüdungsresistenz erlangen. Hayashi et al. (2007) leg-

ten bereits nahe, dass eine zusätzliche Wärmebehandlung großes Potenzial biete,

was in darauffolgenden Studien bestätigt wurde (Gambarini et al. 2008, Shen et

al. 2013, Topcuoglu et al. 2016). Nach Shim et al. (2017) besitzt das bei ProTa-

per Next verwendete M-Wire ein deutlich niedrigeres Elastizitätsmodul als kon-

ventionelles NiTi, allerdings beträgt es das Zweifache im Vergleich zu CM-Wire.

Dank der gesteigerten Flexibilität soll es in Kombination mit einem verbesserten

Feilendesign möglich sein, gekrümmte Wurzelkanäle mit größeren Konizitäten

für eine bessere Reinigung bei gleichzeitig weniger Aufbereitungsfehlern und

Abweichungen vom Kanalverlauf zu bearbeiten (Gambarini et al. 2011, Testarelli

et al. 2011, Capar et al. 2014, Zanesco et al. 2017). Da der Herstellungsprozess

vom Nickelanteil und durch Temperatur- sowie Zeitintervalle variabel beeinflusst

71

wird, ist er je System individuell (Zhou et al. 2012, Santos et al. 2013, Shen et al.

2013).

ProTaper Next-Feilen bestehen aus M-Wire, das ein Gemisch aus fast gleichen

Anteilen der pre-martensitischen R-Phase und Austenit ist. Die Martensitanteile

unterliegen im Gegensatz zu konventionellem NiTi unter Spannung keiner Pha-

sentransformation, sodass bei gleichbleibender Schneideffizienz die günstigen

Eigenschaften des Martensits erhalten bleiben. Dies resultiert in einer verbesserten

Flexibilität und erhöht die Bruchresistenz gegenüber zyklischer Ermüdung um

400% (Alapati et al. 2009, Gutmann und Gao 2012, Ruddle, Machtou und West

2013, Zhou, Peng und Zheng 2013, Santos et al. 2016).

ProTaper Next lieferte nach HyFlex CM in den ersten drei Abschnitten die zweit-

besten Resultate und bereitete die s-förmigen Probekörper noch zentrierter auf, als

in einer Studie von Wu et al. (2015), in der ProTaper Next an 6 von 10 Mess-

niveaus am besten den simulierten, s-förmigen Kanalverlauf beibehielt. Es wurde

dort ebenfalls die Verlagerung der Kanalmitte untersucht und apikal bis 25/06

aufbereitet, jedoch wurden vorab die PathFiles P1 und P2 verwendet. Die in dieser

Untersuchung erreichte, bessere Zentrierung der Feilen X1 und X2 ist womöglich

auf den vorherigen Einsatz des ProGliders zurückzuführen. Der ProGlider erreicht

laut Paleker und van der Vyver (2016) eine mit den PathFiles vergleichbar gute

Zentrierung und liegt zentrierter als K-Feilen. Elnaghy und Elsaka (2014) stellten

keinen signifikanten Unterschied in der Aufbereitung bis 25/06 mit ProTaper Next

fest, unabhängig davon, ob vorab ein Gleitpfad mit den PathFiles, dem ProGlider

oder gar nicht präpariert wurde. Tendenziell lag die Kombination mit dem Pro-

Glider jedoch besser zentriert. In anderen Studien lieferte der ProGlider im Ver-

gleich mit den PathFiles bessere Resultate und wurde als deutlich flexibler und

resistenter als diese beschrieben (Elnaghy und Elsaka 2015, Kirchhoff et al.

2015). Sein progressiver Taper von 2 – 8,5% unterscheidet sich von der konstan-

ten, 2%igen Konizität der PathFiles. Ein koronal konischeres Instrument ermög-

licht eine bessere Zentrierung im Kanalverlauf, da durch die Entschärfung der

ersten Krümmung die Bearbeitung der apikalen Krümmung erleichtert wird

(Sieraski, Taylor und Kohn 1989, Bergman et al. 2003, Ersev et al. 2010). In einer

Studie von Saber, Nagy und Schäfer (2015) an einfach gekrümmten Wurzelkanä-

72

len begradigte ProTaper Next mit 1,30° zwar gering, aber mehr als HyFlex CM.

Diese Tendenz wurde in der vorliegenden Studie ebenfalls festgestellt.

Zusätzlich zur variablen Konizität der Feilen X1 und X2 wird ihre Flexibilität

durch den exzentrischen, rechteckigen Querschnitt erhöht, da die erzeugte

Schlangenbewegung des Instruments im Kanal den Wandkontakt verringert. Jede

Feile besitzt somit nur einen punktuellen Wandkontakt zu jeder Zeit, wodurch sie

weniger Stress ausgesetzt ist und dem Kanalverlauf besser folgen können soll

(Ruddle, Machtou und West 2013, Capar et al. 2014, Sakkir et al. 2014). In dieser

Eigenschaft liegt womöglich die gegenüber HyFlex CM überlegene Zentrierung

im apikalen Abschnitt begründet.

Bereits Troiano et al. (2016) schrieben den Feilen X1 und X2 eine gute Zentrie-

rung im einfach gekrümmten Wurzelkanal zu. Indes unterlag ProTaper Next in

einer anderen Untersuchung dem System Mtwo, indem es den einfach gekrümm-

ten Kanal mit 1,59° mehr begradigte als Mtwo mit nur 1,08° (Bürklein, Mathey

und Schäfer 2015). Die Wurzelkanäle wurden apikal bis zur ISO-Größe 40 aufbe-

reitet, sodass die größeren Konizitäten der ProTaper Next-Feilen X3 und X4 mit

je 7% und 6% das vergleichsweise schlechtere Resultat begründen könnten. Je

konischer ein Instrument ist, desto weniger flexibler ist es (Yang et al. 2011). So

wurde der große Materialabtrag und die Neigung zu Verlaufsabweichungen der

Finishing-Feilen des Vorgängersystems ProTaper Universal auf ihre große Koni-

zitäten von 7 – 9% zurückgeführt (Yoshimine, Ono und Akamine 2005, Huang et

al. 2007, Zhang et al. 2008). In einer Studie von Wu et al. (2015) schnitt ProTa-

per Next im Vergleich zu ProTaper Universal besser ab, z. T. mit statistischer

Signifikanz. Hinzu produzierte ProTaper in einer Untersuchung von Bartols

(2008) an 6 von 8 Messniveaus die größte Abweichung und war z. T. sogar statis-

tisch signifikant schlechter zentriert, was in den höheren Konizitäten der Feilen

und ihrer Starrheit begründet liegt. Beide Studien erfolgten an simulierten,

s-förmigen Wurzelkanälen.

Die allgemein mit ProTaper Next erzielten positiven Ergebnisse bestätigen bishe-

rige Studien (Bürklein, Mathey und Schäfer 2015, Maia Filho et al. 2016,

Shivashankar et al. 2016, Venino et al. 2016).

73

HyFlex CM-Instrumente sind durch die bei Mundtemperatur stabile Martensitpha-

se leicht deformierbar und kehren erst im Sterilisationsprozess durch einen tempo-

rären Übergang in die Austenitphase wieder in ihre Ursprungsform zurück. Aus

dem daraus fast nicht vorhandenen Rückstelleffekt resultiert eine extreme Flexibi-

lität, die die der M-Wire- und der konventionellen NiTi-Instrumente übertrifft,

sowie eine bis zu 300 – 800% erhöhte Bruchresistenz gegenüber zyklischer Er-

müdung, da die Instrumente dank des Martensitanteils eher plastisch deformieren

als frakturieren (Peters et al. 2012, Shen et al. 2012, Ninan und Berzins 2013,

Santos et al. 2013, Zhou, Peng und Zheng 2013, Shim et al. 2017). Diese Fähig-

keit des „Controlled Memory“-Wire bzw. des nicht direkt vorhandenen „Shape

Memory“-Effekts wurde bereits bestätigt (Gutmann und Gao 2012, Al-Sudani

2014, Alazemi, Bryant und Dummer 2015) und ist in der vorliegenden Studie als

Grund für die vergleichsweise überlegenen Ergebnisse anzunehmen. HyFlex CM

erzeugte entlang des Kanalverlaufes die geringste Abweichung von der idealen

Zentrierung mit Ausnahme der apikalen Region, in der F6 SkyTaper und ProTa-

per Next besser zentriert lagen. Bezüglich s-förmiger Wurzelkanäle erreichten

Bürklein, Poschmann und Schäfer (2014) mit HyFlex CM sehr gute Resultate,

indem es an 6 von 10 Messleveln, besonders koronal, am zentriertesten aufberei-

tete, was sie den Eigenschaften des CM-Wires zuschrieben. HyFlex CM begradig-

te einfach gekrümmte Kanäle in echten Zähnen mit 0,97° (Saber, Nagy und

Schäfer 2015) bzw. 1,60° nur gering und weniger als Mtwo mit 1,75° (Bürklein,

Börjes und Schäfer 2014). Verglichen mit den Ergebnissen von Saber, Nagy und

Schäfer (2015) lag das System in dieser Untersuchung apikal besser zentriert.

Auch andere Studien haben bereits von guten Erfahrungen mit HyFlex CM be-

richtet. In Fallberichten konnten doppelt-gekrümmte Wurzelkanäle in Oberkiefer

Prämolaren zuverlässig und adäquat mit diesem System aufbereitet werden (Zhao

et al. 2013, Machado et al. 2014, Sakkir et al. 2014, Shahnaz et al. 2015, Koçak et

al. 2016).

Analog zu den vorliegenden Ergebnissen beschrieben Saber, Nagy und Schäfer

(2015) eine gegenüber ProTaper Next weitestgehend bessere Respektierung des

einfach gekrümmten Kanalverlaufes. Beide Systeme unterscheiden sich hinsicht-

lich ihres Querschnittes und ihrer Konizität. Der Hauptunterschied besteht jedoch

74

eher in dem unterschiedlichen Herstellungsprozess von HyFlex CM und folglich

anderen Materialeigenschaften als M-Wire. Die Überlegenheit liegt demzufolge in

der CM-Wire-Technologie begründet, welche die Begradigungstendenz der Feilen

offenbar stark reduziert. Dies lässt darauf schließen, dass dieses System besonders

für die Behandlung stark gekrümmter Wurzelkanäle indiziert ist, wie bereits

Testarelli et al. (2011), Gutmann und Gao (2012) und Shen et al. (2013) festge-

stellt haben. In einer Studie von Venino et al. (2016) an extrahierten Zähnen wur-

den mit ProTaper Next und HyFlex EDM (Coltène/ Whaledent) ebenfalls ver-

gleichbar gute Resultate erreicht, in denen HyFlex EDM jedoch tendenziell über-

legen war. HyFlex EDM ist der Nachfolger des HyFlex CM-Systems und besitzt

auch die CM-Wire-Technologie, jedoch weisen die Feilen dank der Funkenero-

sionstechnik eine speziell gehärtete Oberfläche auf.

Abgesehen von der Wärmebehandlung heben sich die zwei besten Systeme durch

ihre vergleichsweise geringe Konizität von 2% zu Beginn ihrer Sequenz von den

anderen ab. Startet der PathGlider noch mit 3%, besitzt die erste Feile der Mtwo-

Sequenz eine Konizität von 4% und die der BioRace-Sequenz sogar eine von 5%.

Die Konizität wird als ein entscheidender Faktor hinsichtlich der Kanalgestaltung

angesehen, da aufgrund der größeren Starrheit des Instruments bei gleicher

ISO-Größe besonders apikal mehr Material abgetragen wird (Yang et al. 2011,

Bürklein et al. 2012, Saleh et al. 2015, Troiano et al. 2016). Weniger konische

Instrumente verursachen geringere Abweichungen vom Kanalverlauf (Huang et

al. 2007, Bonaccorso et al. 2009, Bürklein, Poschmann und Schäfer 2014,

Ceyhanli et al. 2015). Die hohen Konizitäten zu Sequenzbeginn von BioRace mit

15/05 und Mtwo mit 10/04 werden daher als Hauptursache für die ungünstigeren

Zentrierungseigenschaften interpretiert, da sich die entstandene Deviation mit der

weiteren Aufbereitung fortsetzt (Weine 1996, Ajuz et al. 2013).

F6 SkyTaper lag in dieser Arbeit ähnlich gut zentriert wie das Referenzsystem

ProTaper Next und erzeugte eine vergleichbare Kanalabweichung. Entgegen einer

Studie von Bürklein, Jäger und Schäfer (2017), in der F6 SkyTaper (30/06) zwar

den Verlauf einfach gekrümmter Kanäle gut respektierte, ihn mit 2,38° jedoch

geringfügig mehr begradigte als Mtwo mit 2,02°, waren in der vorliegenden

Untersuchung an s-förmigen Kanälen die F6 SkyTaper-Feilen dem Mtwo-System

75

signifikant überlegen. Sie führten zu insgesamt weniger Abweichungen und lagen

zudem apikal zentrierter als HyFlex CM und ProTaper Next. Dieses Resultat

könnte in der Anwendung des PathGliders begründet sein, der laut Hersteller mit

15/03 bzw. 20/03 einen besseren Übergang zur 6%igen Konizität des F6 SkyTa-

per-Instruments schafft. Bürklein, Jäger und Schäfer (2017) verwendeten den

PathGlider (20/03) auch vorab der Mtwo-Sequenz, was in dieser Untersuchung

nicht der Fall war und somit als Grund für die unterschiedlichen Resultate zwi-

schen Mtwo und F6 SkyTaper betrachtet werden könnte. Der PathGlider wurde

derzeit in keiner weiteren Studie untersucht. Dagna et al. (2015) stellten im Ver-

gleich zum Vorgängermodell F360 bei F6 SkyTaper allgemein eine effektivere

Reinigung und bessere Gestaltung des Kanals besonders im mittleren Abschnitt

fest, was mit dem größeren Taper von 6% statt 4% begründet wurde. Zu F6 Sky-

Taper liegen derzeit keine weiteren Studien vor, jedoch sollen Single-File-

Systeme den Kanalverlauf gleich gut beibehalten wie Multi-File-Systeme und für

die Aufbereitung s-förmiger Wurzelkanäle geeignet sein (Bürklein et al. 2012,

Saleh et al. 2015, Bürklein, Jäger und Schäfer 2017). F6 SkyTaper lieferte in die-

ser Studie ähnlich gute Ergebnisse über die vier Kanalabschnitte wie die Mehrfei-

lensysteme HyFlex CM und ProTaper Next. Wu et al. (2015) hingegen formulier-

ten, dass Einfeilensysteme wegen ihrer höheren Schneideffizienz zu mehr Ver-

laufsabweichungen führen als Sequenzen mit mehreren Feilen. Zudem erhöhe die

rasche Annäherung an den Apex mit nur wenigen, konischeren Instrumenten den

Materialabtrag (Ceyhanli et al. 2015).

Die Kombination aus dem PathGlider und F6 SkyTaper als Single-File scheint in

der hervorragenden Zentrierung apikal zu resultieren und verdeutlicht, dass Ins-

trumente geringerer Konizität zu Beginn der Aufbereitung den Grundstein für eine

symmetrische Bearbeitung gekrümmter Kanäle legen (Yoshimine, Ono und

Akamine 2005, Ersev et al. 2010, Nabavizadeh et al. 2014, Shahnaz et al. 2015).

Laut Weine (1996) ist es bei einmal entstandener Abweichung vom Kanalverlauf

nicht mehr möglich, die ursprüngliche Kanalmitte wiederzuerlangen. Ajuz et al.

(2013) beschrieben darüber hinaus, dass eine zu Sequenzbeginn entstandene De-

viation im Verlauf potenziell zu Folgefehlern in der Aufbereitung führt. Die über-

legene Zentrierung apikal von F6 SkyTaper ist womöglich ebenfalls mit der ge-

76

ringeren Instrumentenanzahl zu begründen. Während ProTaper Next drei und

HyFlex CM fünf Feilen zur Aufbereitung benötigen, dringen PathGlider samt

F6 SkyTaper folglich mit nur zwei Instrumenten nach apikal vor und verbringen

dadurch insgesamt weniger Zeit im Wurzelkanal. Die daraus resultierende kürzere

Kontaktzeit mit den Kanalwänden besonders apikal könnte das vorliegende Er-

gebnis begründen, da die Feile den Kanalverlauf weniger beeinflussen kann.

BioRace und Mtwo waren in dieser Untersuchung in allen vier Abschnitten am

schlechtesten zentriert und zeigten eine Tendenz zur apikalen Deltabildung. Be-

sonders im apikalen Abschnitt können laut Saber, Nagy und Schäfer (2015) Ab-

weichungen vom Kanalverlauf zu Aufbereitungsfehlern führen (siehe Abb. 2.3).

In einer Studie von Bonaccorso et al. (2009) an simulierten, s-förmigen Kanälen

verursachte Mtwo neben ProTaper die größte Abweichung vom Kanalverlauf und

lag schlechter zentriert als BioRace. Diese Beobachtung kann bestätigt werden: In

der vorliegenden Studie lag BioRace über den Kanalverlauf insgesamt zentrierter

als Mtwo, obgleich hier apikal nur bis zu einer Größe von 25/06 statt 40/04 aufbe-

reitet und die BioRace-Feile BR0 (25/08) nicht verwendet wurde.

An s-förmigen Wurzelkanälen erreichten Bonaccorso et al. (2009) mit BioRace

apikal die beste Zentrierung. An einfach gekrümmten Kanälen erzielten Mokhtari

et al. (2014) mit Mtwo und BioRace vergleichbar gute Ergebnisse und Cumbo,

Russo und Gallina (2014) einen ähnlichen Materialabtrag. Gemäß Nabavizadeh et

al. (2014) erzeugt hier BioRace nur geringe Abweichungen, besonders apikal mit

durchschnittlich 20 – 38 µm bei einer Aufbereitung bis 25/06. In dem Versuch lag

BioRace zentrierter als Reciproc, das wie Mtwo einen s-förmigen Querschnitt

besitzt. Im Gegensatz zu den genannten Studien wurde in der vorliegenden Unter-

suchung die BioRace-Feile BR0 (25/08) aufgrund standardisierter Versuchsbe-

dingungen nicht verwendet, da sie mit 8% einen größeren Taper als alle anderen

untersuchten Feilen aufweist. Um einen möglichst standardisierten Vergleich

mehrerer Systeme zu ermöglichen, sollten sie gleiche ISO-Größen und Konizitä-

ten aufweisen (Bergman et al. 2003, Ersev et al. 2010, Bürklein, Börjes und

Schäfer 2014). Während die Feilen BR1 (15/05) für die Bearbeitung des mittleren

und BR2 (25/04) für die des apikalen Kanalabschnittes gedacht sind, ist BR0 vor-

ab für die koronale Aufbereitung konzipiert. Die Nichtverwendung der BR0-Feile

77

kann als Ursache für die verhältnismäßig schlechte apikale Zentrierung in Be-

tracht gezogen werden, da dieser Bereich von den Instrumenten BR1 – 2 nicht

spannungsfrei erreicht wird (Sieraski, Taylor und Kohn 1989): Jede Feile arbeitet

bereits koronal mehr und wird dadurch verstärkt belastet und starrer, sodass sie

den Kanalverlauf begradigt. Die Feile BR3 (25/06) ist mit ihrem 6%igen Taper

zwar wie BR0 ebenfalls für die Aufbereitung des koronalen Drittels bestimmt,

folgt in der Sequenz allerdings als letztes Instrument.

Die höhere Anzahl von Windungen pro Längeneinheit der BioRace-Feilen jedoch

könnte die verglichen mit Mtwo überwiegend besseren Ergebnisse begründen, da

diese neben dem dreieckigen Querschnitt zusätzlich die Flexibilität erhöht

(Versluis et al. 2012). Die alternierenden Schneidekanten sollen sich überdies

positiv auf den Kanalverlauf auswirken, indem sie dem Einschrauben vorbeugen

(Saber, Nagy und Schäfer 2015). Für RaCe-Instrumente allgemein erhielten

Yoshimine, Ono und Akamine (2005) gute Ergebnisse hinsichtlich der Zentrie-

rung bzw. der Kanalgestaltung von s-förmig gekrümmten Kanälen, die apikal bis

zur ISO-Größe 30 aufbereitet wurden.

Mit Mtwo wurden in einfach gekrümmten Kanälen gute Resultate bzgl. der Zen-

trierung erreicht und es war oftmals den Systemen ProTaper und RaCe diesbezüg-

lich überlegen (Schäfer, Erler und Dammaschke 2006a, Sonntag et al. 2007,

Bürklein et al. 2012, Shivashankar et al. 2016). Mtwo zeigte eine effiziente Reini-

gung des Wurzelkanals und eine mit nur 1,22 – 2,41° gleichzeitig geringe Begra-

digung einfach gekrümmter Kanäle (Schäfer, Erler und Dammaschke 2006b,

Bürklein et al. 2011). Die allgemein guten Ergebnisse können durch den

s-förmigen Feilenquerschnitt bedingt sein, den Capar et al. (2014) bei anderen

Systemen bereits als vorteilhaft beschrieben haben und der kombiniert mit einem

kleinen Instrumentenkern die Flexibilität erhöht. Auch F6 SkyTaper besitzt einen

s-förmigen Querschnitt. Dies verdeutlicht, dass der Querschnitt als ein dominie-

render Faktor die Biegeeigenschaften des Instruments beeinflusst und dass ein

hoher Grad an Flexibilität eine bessere Kanalgestaltung mit weniger Aufberei-

tungsfehlern ermöglicht (Schäfer und Tepel 2001, Schäfer, Dzepina und Danesh

2003, Versluis et al. 2012, Ninan und Berzins 2013).

78

Mtwo-Feilen besitzen vergleichsweise wenige Windungen pro Längeneinheit.

Dies macht das Instrument resistenter, vergrößert den Spanraum und verbessert

dadurch sowohl den Materialabtransport als auch die Schneideffizienz (Schäfer,

Erler und Dammaschke 2006b, Sonntag et al. 2007, Bürklein et al. 2011). Gleich-

zeitig wird das Instrument jedoch starrer und produziert laut Bonaccorso et al.

(2009) und Versluis et al. (2012) eher Abweichungen vom Kanalverlauf. Hinzu

kommt, dass die Mtwo-Feilen der ISO-Größen 10 (lila) und 15 (weiß) mit ihren

Konizitäten von 4% und 5% zu Sequenzbeginn bereits den Kanal stärker begradi-

gen, da sie weniger flexibel sind (Schäfer und Vlassis 2004a, Madureira et al.

2010). Dies können Gründe für die in dieser Studie verhältnismäßig unterlegene

Zentrierung von Mtwo in s-förmigen Kanälen sein.

Es ist darauf hinzuweisen, dass manche zum Vergleich herangezogenen Studien

vor der Aufbereitungssequenz einen Gleitpfad mit separaten Feilen angelegt ha-

ben. In dieser Arbeit wurde für die Systeme ProTaper Next und F6 SkyTaper laut

Herstellerangaben mithilfe des ProGliders (16/02) bzw. des PathGliders (15/03) je

ein Gleitpfad präpariert. Bei den Systemen HyFlex CM, BioRace und Mtwo dien-

te jeweils die erste Feile der Sequenz der Gleitpfadpräparation: Die HyFlex CM-

Feile 15/02, die BioRace-Feile 15/05 und die Mtwo-Feile 10/04. Ruddle (2001)

stellte fest, dass die Resultate hinsichtlich der Reinigung und der Gestaltung des

Kanals deutlich besser ausfielen, wenn vorab Handfeilen der ISO-Größen 10

und 15 mit 2%iger Konizität benutzt worden waren. Bürklein, Börjes und Schäfer

(2014) formulierten, dass kein Gleitpfad nötig sei, sofern der Wurzelkanal initial

mit einer 15er Handfeile gängig sein sollte. Die ENDO-TRAINING-BLOCs besitzen

einen vorgefertigten s-förmigen Kanal mit einer Konizität von 2%, der mit einer

ISO 15-Feile gängig ist. Uroz-Torres, González-Rodriguez und Ferrer Luque

(2009) beschrieben, dass es keinen statistisch signifikanten Einfluss auf die Be-

gradigung der Kanalkrümmung hat, ob ein Gleitpfad von ISO 15 vorab der Mtwo-

Sequenz geschaffen wurde oder nicht. Dergleichen bestätigten Bürklein,

Poschmann und Schäfer (2014). Wie bereits thematisiert, beginnen die zwei bes-

ten Aufbereitungssysteme dieser Arbeit mit der geringsten Konizität (siehe oben).

Folglich erscheint eine Gleitpfadpräparation mit Feilen der Größe 15/02, 15/03

bzw. 16/02 vorteilhaft für die Kanalgestaltung.

79

Insgesamt wird angesichts der vorliegenden Ergebnisse deutlich, dass je größer

die Flexibilität eines Instruments ist, desto weniger Abweichungen sind im Ka-

nalverlauf zu verzeichnen. Diese Annahme steht im Einklang mit den Studien von

Schäfer, Dzepina und Danesh (2003), Yoshimine, Ono und Akamine (2005),

Huang et al. (2007), Madureira et al. (2010), Ninan und Berzins (2013),

Nabavizadeh et al. (2014). Die Flexibilität wird als der entscheidende Faktor bzgl.

der Aufbereitung stark gekrümmter Kanäle angesehen (Gambarini et al. 2008,

Testarelli et al. 2011, Zhou, Peng und Zheng 2013). ProTaper Next und HyF-

lex CM lieferten als einzige wärmebehandelte und dadurch flexiblere Systeme die

besten Resultate bzgl. der Zentrierung. Wie bereits Bartols (2008) feststellte,

wiegt ein höherer Grad an Flexibilität das aggressive Schneidedesign auf, das in

der vorliegenden Studie alle Systeme besitzen. Des Weiteren tragen die nicht-

schneidende Instrumentenspitze und der große Spanraum zu den allgemein guten

Ergebnissen bei (Schäfer und Dammaschke 2009, Capar et al. 2014). Die schlech-

teste Zentrierung wies Mtwo als System mit der geringsten Anzahl von Windun-

gen pro Längeneinheit und als weniger flexibles System auf. Der Einsatz von Pro-

und PathGlider wirkte sich positiv auf die Zentrierung ihrer nachfolgenden Feilen

aus. Es konnte eine Korrelation zwischen einer niedrigen Feilen-Konizität zu Se-

quenzbeginn und einer verlaufsgetreueren Aufbereitung eruiert werden. Dies ver-

deutlicht, dass Instrumente mit geringen Konizitäten für schwierigere Anatomien

zu favorisieren sind, und der Kanal in kleinen Schritten konisch ausgeformt wer-

den sollte. Ajuz et al. (2013) stellten bestätigend fest, dass die Kombination weni-

ger, flexibler und gering konischer Instrumente eine gleichmäßige Wurzelkanal-

aufbereitung ermöglicht und Folgefehler vermeiden lässt. Ersev et al. (2010) be-

schrieben, dass eine Sequenz aus mehreren Feilen geeigneter zur Aufbereitung

s-förmiger Kanäle sei. Demzufolge lässt sich vermuten, dass die richtige Sequenz

bestehend aus wenigen Feilen einem reinen Single-File-System überlegen sein

könnte, da letzteres durch seine hohe Schneideffizienz die Kanalmitte mehr verla-

gert.

Abweichungen von der Kanalmitte ab 300 µm gelten als kritisch, da sie die Obtu-

ration erschweren und den Therapieerfolg gefährden können (Wu, Fan und

Wesselink 2000, Maia Filho et al. 2016). Prinzipiell sind alle fünf Systeme zur

80

Aufbereitung s-förmiger Wurzelkanäle geeignet, da die Abweichungen von ma-

ximal 67 – 176 µm von der Kanalmitte gering ausfallen (siehe Abb. 4.7). Beson-

ders mit thermomechanisch modifizierten Systemen ist die Aufbereitung bis zu

einer apikalen Größe von 25/06 verlaufsgetreu möglich.

Generell erzeugten alle fünf Aufbereitungssysteme im Vergleich mit anderen,

unter gleichen Versuchsbedingungen durchgeführten Studien tendenziell bessere

Resultate hinsichtlich der Zentrierung.

5.2.2 Aufbereitungszeit

Die Aufbereitungszeit ist allgemein abhängig vom Feilendesign, der Anzahl ver-

wendeter Instrumente und der Erfahrung des Anwenders (Capar et al. 2014,

Bürklein, Mathey und Schäfer 2015).

Alle fünf eingesetzten Systeme besitzen aktive Schneiden und einen großen Span-

raum. Diese Eigenschaften ermöglichen ein schnelles Vordringen des Instruments

nach apikal und einen zügigen Materialabtransport, was in einer erhöhten

Schneideffizienz und folglich kürzeren Aufbereitungszeit resultiert (Schäfer 1999,

Sonntag et al. 2007, Bürklein et al. 2011). Die Systeme F6 SkyTaper und BioRace

bereiteten in dieser Studie die Kanäle mit durchschnittlich 148 s bzw. 152 s am

schnellsten auf. Bürklein, Jäger und Schäfer (2017) maßen für

F6 SkyTaper (30/06) eine Aufbereitungszeit von durchschnittlich 103 s an einfach

gekrümmten Kanälen, berücksichtigten dabei den PathGlider jedoch nicht in der

Zeitmessung. Es ist allgemein bekannt, dass Einfeilensysteme eine schnellere

Aufbereitung ermöglichen (Schäfer, Erler und Dammaschke 2006b). Gleicherma-

ßen verringert sich jedoch die Zeit der chemisch wirksamen Reinigung des Kanal-

systems mit NaOCl, sodass auf eine ausgiebigere Desinfektion geachtet werden

sollte (Kirchhoff et al. 2015, Saleh et al. 2015).

Eine höhere Oberflächenhärte, wie sie bei RaCe-Feilen mithilfe der Elektropolitur

erreicht wird, soll sich positiv auf die Schneidleistung auswirken (Schäfer und

Oitzinger 2008). Dies könnte die Ursache für die gegenüber ProTaper Next

schnellere Aufbereitung mit BioRace sein, denn beide Sequenzen bestehen aus

jeweils drei Instrumenten. Boessler, Paque und Peters (2009) formulierten hin-

gegen, dass das Elektropolieren die Schneiden stumpf mache. Die im Vergleich

81

zu ProTaper Next doppelte Rotationsgeschwindigkeit von 600 U/min könnte

diesbezüglich die ausgleichende Determinante sein (Ruddle, Machtou und West

2013). Eine erhöhte Schneideffizienz mittels zweifacher Geschwindigkeit erreich-

ten bereits Morgental et al. (2013). Die Schneideffizienz von ProTaper Next wird

durch den asymmetrischen Querschnitt und die variable Konizität vorteilhaft be-

einflusst, da die Schlangenbewegung der Instrumente den Materialabtransport

verbessert, verglichen mit Feilen derselben Konizität und einer symmetrischen

Rotationsachse (Ruddle 2001, Capar et al. 2014). Es wird jedoch angenommen,

dass die ProTaper Next-Feilen durch den verringerten Wandkontakt tendenziell

langsamer im Wurzelkanal voranschreiten als Systeme, deren Feilen auf der ge-

samten Wurzelkanallänge gleichzeitig arbeiten.

Die Systeme mit der größten Anzahl von Instrumenten bereiteten am langsamsten

auf, da ihr notwendiger Wechsel einige Zeit beansprucht: Mtwo mit vier und

HyFlex CM mit fünf Feilen. Der zunehmende Abstand und die geringe Anzahl

der Windungen der Mtwo-Feilen wirken sich laut Schäfer, Erler und

Dammaschke (2006a) und Bürklein et al. (2011) positiv auf den Materialabtrans-

port aus. Gleichzeitig erhöht dies jedoch auch die Starrheit der Instrumente

(Versluis et al. 2012). Mtwo arbeitet, verglichen mit den deutlich flexibleren HyF-

lex CM-Feilen, folglich mehr gegen die Kanalwände an und benötigt dadurch

mehr Zeit, um zum Apex vorzudringen. HyFlex CM hingegen profitiert von dem

fast nicht vorhandenen Rückstelleffekt. Gambarini et al. (2011) stellten bereits

fest, dass flexiblere Instrumente eine höhere Schneideffizienz des Systems bedin-

gen, da dann Feilen mit größerer Konizität die Arbeitslänge schneller und sicherer

erreichen. Dies verdeutlicht eine Arbeit von Saber, Nagy und Schäfer (2015), in

der HyFlex CM mit durchschnittlich 57 s schneller aufbereitete als ProTaper Next

mit 72,5 s. Da dort mit je drei Instrumenten bis zur ISO-Größe 30 gearbeitet wur-

de, muss die höhere Effizienz u.a. in der gegenüber M-Wire überlegenen Flexibi-

lität des CM-Wires begründet sein.

Angesichts der geringen Unterschiede zwischen den Durchgängen von mindestens

183,2 s bis maximal 199,6 s kann davon ausgegangen werden, dass während der

Verwendung eines Aufbereitungssystems die Resultate nicht mit der Anzahl vo-

82

rangegangener Durchgänge, sprich aufbereiteter Wurzelkanäle, korrelieren. Folg-

lich ist der Lerneffekt hinsichtlich des jeweiligen Systems zu vernachlässigen.

Allgemein ist die Vergleichbarkeit mit anderen Studien bzgl. der Aufbereitungs-

zeit schwierig, da sie nicht nur von der Sequenz und dem Versuchsmaterial, son-

dern auch von der Erfahrung des Durchführenden abhängt (Hülsmann, Peters und

Dummer 2005, Schäfer, Erler und Dammaschke 2006b). Insgesamt lässt sich fest-

stellen, dass die zwei schnellsten Systeme eher zu Abweichungen vom Kanalver-

lauf führten und das zweitlangsamste System am besten zentriert lag.

5.2.3 Frakturhäufigkeit/ Arbeitssicherheit

Keines der verwendeten Instrumente frakturierte während der Versuchsdurchfüh-

rung. Obgleich jedes Instrument nur einen Wurzelkanal aufbereitete, stimmt das

Ergebnis mit vorliegender Literatur überein, in der die hier untersuchten Systeme

als sicher beschrieben worden sind. Es wurde kein Kanal verblockt.

Bonaccorso et al. (2009) beschrieben bzgl. der Aufbereitung s-förmiger Wurzel-

kanalmodelle allerdings für Mtwo eine höhere Frakturrate für die Feilen 10/04

und 15/05. Jedes Instrument bereitete fünf Kanäle auf, jedoch liegt keine Angabe

darüber vor, wann es zur Fraktur jener Feilen gekommen war. Zudem wurden die

Feilen mit einer erhöhten Geschwindigkeit von 350 U/min statt der empfohlenen

280 U/min angewandt. In anderen Studien wurden Deformationen von BioRace-

und besonders Mtwo-Feilen beschrieben, jedoch ohne weitere Angabe bzgl. der

Feilengröße und der Anzahl der bis dato bearbeiteten Kanäle (Schäfer, Erler und

Dammaschke 2006a, Bürklein et al. 2011, Cumbo, Russo und Gallina 2014).

In dieser Arbeit zeigten zwei F6 SkyTaper-Feilen aufgedrehte Windungen. In

einer Studie von Bürklein, Jäger und Schäfer (2017) an humanen Zähnen defor-

mierte keines der F6 SkyTaper 30/06 Instrumente. Die Deformationen könnten

dem Material des Probekörpers geschuldet sein, da die Feilen im Gegensatz zur

Verwendung an echten Zähnen die Tendenz haben, sich in den Kunststoffkanal

einzuschrauben (Baumann und Roth 1999). Kaval et al. (2016) schrieben dem

F6 SkyTaper-System eine hohe Bruchresistenz zu.

Instrumente mit s-förmigem, triangulärem oder asymmetrischem Querschnitt und

weniger Windungen pro Längeneinheit zeigen allgemein eine erhöhte Bruchresis-

83

tenz. Neben dem Design haben ebenfalls die Materialeigenschaften Einfluss auf

das Frakturverhalten (Schäfer und Vlassis 2004a, Sonntag et al. 2007, Elnaghy

2014, Kaval et al. 2016). HyFlex CM und ProTaper Next besitzen aufgrund ihrer

CM- bzw. M-Wire-Technologien eine deutlich höhere Bruchresistenz als konven-

tionelle NiTi-Feilen (Pereira et al. 2013, Braga et al. 2014). Gemäß Lopes et al.

(2010) sind BioRace-Instrumente dank der Elektropolitur etwa 124% resistenter

verglichen mit nicht-polierten Feilen. Während keine Feile von ProTaper Next,

Mtwo und BioRace deformierte, deformierten zwei F6 SkyTaper- und 66% aller

HyFlex CM-Instrumente. Von letzteren, betroffenen Feilen blieben 33% nach

dem Sterilisieren permanent deformiert. Folglich waren insgesamt 78% aller HyF-

lex CM-Feilen nach dem Sterilisationsprozess weiterverwendbar. Dies stimmt mit

einer Studie von Alazemi, Bryant und Dummer (2015) an simulierten, einfach

gekrümmten Wurzelkanälen überein, in der 89% der 400 Feilen wiederverwend-

bar waren. Die Ursache für den in dieser Arbeit erreichten, niedrigeren Prozent-

satz wird in der schwierigeren, s-förmigen Kanalanatomie vermutet, da die HyF-

lex CM-Feilen durch die höhere Belastung mehr deformieren. Sind dann mehr als

zwei Windungen aufgedreht, sinkt die Fähigkeit der Feile ihre Ursprungsform

wiederzuerlangen deutlich (Al-Sudani 2014). Allgemein wird berichtet, dass mit

63 – 79% der Großteil aller deformierten HyFlex CM-Instrumente nach dem Ste-

rilisieren ihre Ursprungsform wiedererlangt. Dabei wurde ein Zusammenhang

zwischen dem Auftreten von Deformationen und der Fähigkeit, sie zu revidieren,

mit der ISO-Größe festgestellt. Besonders die Feilen 20/04 und 20/06 sollten

demzufolge nur dem einmaligen Gebrauch dienen (Peters et al. 2012, Al-Sudani

2014, Bürklein, Börjes und Schäfer 2014, Alazemi, Bryant und Dummer 2015).

Auch in dieser Studie deformierten vornehmlich genannte HyFlex CM-

Instrumente und zeigten eine geringere Fähigkeit, ihre Ursprungsform wiederzu-

erlangen. Ein großer Rotationswinkel vor der Fraktur ist bei diesem System vor-

teilhaft für den Behandler, da es ihm das Vorliegen einer plastischen bzw. perma-

nenten Deformation indiziert und somit als Warnzeichen dient (Ninan und Berzins

2013, Shen et al. 2013, Zhao et al. 2013). HyFlex CM-Instrumente erlangen durch

ihre CM-Wire-Technologie folglich einen besonders hohen Grad an Sicherheit.

84

5.3 Hypothese

Es bestehen signifikante Unterschiede zwischen den Aufbereitungssystemen Pro-

Taper Next, HyFlex CM, F6 SkyTaper, BioRace und Mtwo hinsichtlich der pro-

duzierten Abweichungen von der Kanalmitte und untereinander. Keines der fünf

Systeme erzeugte eine symmetrische Aufbereitung des s-förmigen Wurzelkanals.

Sowohl in der koronalen als auch in der apikalen Krümmung wurde vermehrt Ma-

terial an der Innenseite abgetragen. BioRace und Mtwo tendierten zu einer apika-

len Deltabildung bzw. Zipping. Im Bereich des Wendepunktes lagen alle Systeme

annähernd gleich gut zentriert, jedoch trugen sie vermehrt Material an der Außen-

seite ab. Am Kanaleingang wurde ein vermehrter Materialabtrag durch das

Mtwo-System an der äußeren Kurvatur festgestellt. Die Ergebnisse entsprechen

dem zu erwartenden Verhalten der Instrumente und belegen somit die Aussagen

vorliegender Literatur. Ersev et al. (2010) beschrieben bereits die wechselnde Be-

einflussung des Instruments zunächst durch die koronale und anschließend durch

die apikale Krümmung. Dies konnte in der vorliegenden Arbeit beobachtet wer-

den und zeigt, dass die Instrumente besonders durch komplexe Kanalanatomien

stärker beansprucht werden (Zhang et al. 2008, Al-Sudani et al. 2012, Machado et

al. 2014). Folglich belasten speziell mehrere Kanalkrümmungen die Feile und

wirken sich negativ auf ihre Biegeeigenschaften aus, was vermehrt zu Abwei-

chungen vom Kanalverlauf führt.

Die Kanalgestaltung wird positiv beeinflusst durch einen hohen Grad sowohl an

Flexibilität als auch an Schneideffizienz des Instruments. So erzielten die zwei

flexibelsten Aufbereitungssysteme über den Kanalverlauf insgesamt die beste

Zentrierung. Je flexibler das Instrument ist, desto symmetrischer wird der Kanal

aufbereitet. Die Schneideffizienz und die Anzahl der verwendeten Instrumente

sind von sekundärer Relevanz. HyFlex CM besaß bspw. den höchsten Grad an

Flexibilität und dominierte als System mit den meisten Instrumenten alle anderen

Systeme bzgl. der Kanalgestaltung. Je starrer die Feilen eines Systems sind, desto

relevanter hingegen ist die Zahl der Instrumente, da sich mit abnehmender Flexi-

bilität das aggressive Schneidendesign negativ auf die Zentrierung auswirkt. Die

Verwendung weniger Instrumente ist dann vorteilhaft. So erzielte F6 SkyTaper als

85

nicht wärmebehandeltes und folglich weniger flexibles System in dieser Arbeit

gute Ergebnisse. Es war das System mit der kürzesten Sequenz und lag apikal am

besten zentriert. Eine kurze Feilensequenz korreliert bei einer hohen Schneideffi-

zienz mit einer besseren Zentrierung des Instruments im Wurzelkanal. Besteht die

Sequenz jedoch aus mehreren starren Feilen, wirkt sich eine hohe Schneideffi-

zienz nachteilig auf die Zentrierung aus. Der Kanalverlauf wird zunehmend be-

gradigt, wie es bspw. bei Mtwo und BioRace der Fall war.

Ein hoher Grad an Flexibilität und Schneideffizienz wirkt sich positiv auf das

Arbeitsverhalten der Feile im s-förmigen Wurzelkanal aus, da es weniger durch

die Kanalkrümmungen beeinflusst und folglich der originäre Kanalverlauf besser

respektiert wird.

86

5.4 Schlussfolgerungen

1. Alle untersuchten Systeme eignen sich zur Aufbereitung von s-förmig ge-

krümmten Wurzelkanalmodellen.

2. Die Flexibilität der Instrumente spielt eine entscheidende Rolle hinsichtlich der

Respektierung des Kanalverlaufes. Der Erhalt der ursprünglichen Wurzelka-

nalanatomie gelang am Besten mit den thermomechanisch modifizierten Sys-

temen HyFlex CM und ProTaper Next. F6 SkyTaper erreichte insgesamt die

drittbeste, an der apikalen Öffnung sogar die beste Zentrierung. BioRace und

Mtwo erzeugten die größten Abweichungen vom Kanalverlauf und zeigten

eine Tendenz zur apikalen Deltabildung.

3. HyFlex CM behielt als System mit den meisten Instrumenten den originären

Kanalverlauf insgesamt am besten bei.

4. Die Sequenz für die maschinelle Aufbereitung sollte vorzugsweise mit einer

Feile niedriger Konizität beginnen: So konnte der Einsatz des Pro- sowie

PathGliders die Zentrierungseigenschaften der entsprechenden Systeme ver-

bessern.

5. F6 SkyTaper und BioRace benötigten die geringste Zeit für die Aufbereitung;

BioRace erzielte jedoch die zweitschlechteste Zentrierung. Mtwo war am lang-

samsten. HyFlex CM erzeugte die beste Kanalgestaltung als zweitlangsamstes

System.

6. Einfeilensysteme wie F6 SkyTaper können zur Aufbereitung s-förmiger Kanäle

empfohlen werden, besonders nach vorheriger Gleitpfadpräparation mit dem

PathGlider. Das System bereitete am schnellsten und apikal am zentriertesten

auf.

7. Alle Aufbereitungssysteme können als sicher bewertet werden.

87

6 ZUSAMMENFASSUNG

Hintergrund: Nickel-Titan-Systeme sind heutzutage weit verbreitet und ermögli-

chen eine verlaufsgetreuere sowie effizientere Wurzelkanalaufbereitung als mit

Handinstrumenten. In den letzten Jahren wurde eine Vielzahl neuer NiTi-

Instrumente entwickelt, mit dem allgemeinen Trend eines hohen Grades an Flexi-

bilität bei höchster Sicherheit und Effektivität. In der vorliegenden Studie wurden

fünf vollrotierende Aufbereitungssysteme mit unterschiedlichen Eigenschaften

hinsichtlich ihrer Aufbereitung simulierter, s-förmiger Wurzelkanäle verglichen.

Methode: Es wurden 50 s-förmig gekrümmte Kunststoffmodelle mit ProTa-

per Next, HyFlex CM, F6 SkyTaper, BioRace und Mtwo bis ISO 25 und einer

Konizität von 6% aufbereitet. Es wurden neben den Zentrierungseigenschaften

entlang des Kanalverlaufes von koronal nach apikal die Aufbereitungszeit und die

Arbeitssicherheit untersucht.

Ergebnis: Alle untersuchten Systeme können als sicher bewertet und zur Aufbe-

reitung s-förmiger Wurzelkanäle empfohlen werden. Der Erhalt des s-förmigen

Wurzelkanalverlaufes wurde am Besten mit den thermomechanisch modifizierten

Systemen HyFlex CM gefolgt von ProTaper Next garantiert. Das Einfeilensystem

F6 SkyTaper lag apikal zentrierter als alle anderen Systeme und bereitete insge-

samt ähnlich gut zentriert auf wie ProTaper Next. Hinsichtlich der Geschwindig-

keit arbeiteten ProTaper Next und F6 SkyTaper am effizientesten. Die „Control-

led Memory“-Technologie der HyFlex CM-Feilen liefert einen besonders hohen

Grad an Flexibilität und Bruchresistenz. Die Gleitpfadpräparation mit dem Pro-

Glider und PathGlider erscheint vorteilhaft.

Diskussion: Obgleich bereits gezeigt wurde, dass Untersuchungsergebnisse an

simulierten Probekörpern tendenziell auf menschliche Zähne übertragbar sind,

sollten weitere Studien an extrahierten, humanen Zähnen sowie klinische Studien

durchgeführt werden, um die gewonnenen Erkenntnisse zu untermauern und die

Praxisrelevanz dieser bewerten zu können.

88

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8 ANHANG

Tab. 8.1: Geschätzte Randmittel der Abweichungen von der Kanalmitte mit 95% Konfi-

denzintervall (CI), Standardfehler und p-Werten an den jeweiligen Messleveln (1. Scha-

blone).

Messlevel

geschätztes Randmittel [µm]

Standard- fehler z p > |z|

95% CI [µm] Obergrenze Untergrenze

Pro

Tap

er N

ext

1 -11,18 6,88 -1,63 0,104 2,29 -24,66

2 12,50 7,08 1,77 0,077 26,37 -1,36

3 38,76 6,69 5,79 <0,001 51,88 25,65

4 72,24 5,50 13,14 <0,001 83,01 61,47

5 93,02 4,39 21,18 <0,001 101,62 84,41

6 99,11 7,37 13,44 <0,001 113,56 84,66

7 79,18 10,08 7,86 <0,001 98,93 59,43

8 45,61 10,12 4,51 <0,001 65,44 25,77

9 6,57 10,63 0,62 0,536 27,41 -14,26

10 -35,30 8,65 -4,08 <0,001 -18,35 -52,25

11 -58,42 7,27 -8,03 <0,001 -44,17 -72,67

12 -58,23 6,68 -8,72 <0,001 -45,14 -71,31

13 -41,89 5,52 -7,58 <0,001 -31,06 -52,72

14 -20,53 3,58 -5,73 <0,001 -13,51 -27,55

15 5,72 3,44 1,66 0,097 12,47 -1,03

16 17,98 3,22 5,58 <0,001 24,29 11,67

17 27,92 4,55 6,14 <0,001 36,84 19,00

HyF

lex

CM

1 -16,79 5,49 -3,06 0,002 -6,03 -27,55

2 -5,78 5,66 -1,02 0,308 5,32 -16,87

3 13,74 6,85 2,01 0,045 27,17 0,31

4 42,75 6,54 6,53 <0,001 55,57 29,93

5 62,29 4,46 13,96 <0,001 71,04 53,55

6 67,58 3,31 20,39 <0,001 74,08 61,09

7 55,37 3,75 14,78 <0,001 62,71 48,02

8 30,44 5,12 5,95 <0,001 40,48 20,41

9 -1,58 5,46 -0,29 0,772 9,12 -12,27

10 -31,90 3,72 -8,59 <0,001 -24,62 -39,19

11 -50,45 3,27 -15,42 <0,001 -44,04 -56,87

12 -54,79 2,75 -19,89 <0,001 -49,39 -60,19

13 -40,47 3,37 -12,01 <0,001 -33,87 -47,07

14 -6,85 2,75 -2,49 0,013 -1,45 -12,24

15 29,06 4,26 6,83 <0,001 37,41 20,72

16 40,47 3,28 12,33 <0,001 46,91 34,04

17 35,26 3,49 10,10 <0,001 42,10 28,42

115

F6 S

kyTa

per

1 -4,70 6,70 -0,70 0,483 8,43 -17,82

2 15,61 6,26 2,49 0,013 27,88 3,34

3 46,63 4,93 9,46 <0,001 56,29 36,96

4 84,11 5,01 16,79 <0,001 93,93 74,29

5 110,72 4,53 24,45 <0,001 119,60 101,85

6 114,93 5,16 22,27 <0,001 125,04 104,82

7 91,80 6,26 14,66 <0,001 104,07 79,52

8 56,94 7,32 7,78 <0,001 71,29 42,59

9 12,14 6,92 1,75 0,079 25,70 -1,43

10 -33,21 7,37 -4,50 <0,001 -18,76 -47,66

11 -64,51 6,52 -9,90 <0,001 -51,74 -77,28

12 -79,53 6,57 -12,11 <0,001 -66,66 -92,40

13 -65,42 6,05 -10,81 <0,001 -53,56 -77,28

14 -43,64 4,85 -8,99 <0,001 -34,13 -53,16

15 -17,25 5,07 -3,41 0,001 -7,32 -27,18

16 8,31 3,91 2,12 0,034 15,97 0,64

17 17,65 6,23 2,83 0,005 29,86 5,44

Bio

Rac

e

1 8,94 6,20 1,44 0,149 21,08 -3,21

2 35,35 6,46 5,47 <0,001 48,01 22,69

3 70,26 6,18 11,37 <0,001 82,36 58,15

4 111,00 6,87 16,16 <0,001 124,46 97,53

5 137,37 5,41 25,39 <0,001 147,98 126,77

6 140,73 6,08 23,14 <0,001 152,66 128,81

7 122,37 6,77 18,08 <0,001 135,63 109,10

8 81,11 6,84 11,85 <0,001 94,52 67,70

9 24,30 9,28 2,62 0,009 42,49 6,10

10 -41,10 10,67 -3,85 <0,001 -20,18 -62,02

11 -97,63 7,85 -12,44 <0,001 -82,24 -113,01

12 -120,16 9,02 -13,33 <0,001 -102,49 -137,83

13 -117,28 6,38 -18,37 <0,001 -104,77 -129,79

14 -79,42 4,55 -17,45 <0,001 -70,50 -88,34

15 -24,26 3,92 -6,18 <0,001 -16,57 -31,95

16 33,77 3,32 10,17 <0,001 40,27 27,26

17 59,06 8,63 6,85 <0,001 75,97 42,15

116

Mtw

o

1 -86,15 13,26 -6,49 <0,001 -60,15 -112,15

2 -24,64 13,23 -1,86 0,062 1,28 -50,56

3 48,52 12,28 3,95 <0,001 72,59 24,45

4 118,08 10,60 11,14 <0,001 138,85 97,31

5 160,85 5,41 29,71 <0,001 171,46 150,24

6 175,69 2,88 61,10 <0,001 181,33 170,06

7 164,46 3,77 43,60 <0,001 171,86 157,07

8 122,28 7,85 15,58 <0,001 137,66 106,90

9 48,95 10,09 4,85 <0,001 68,73 29,18

10 -30,99 10,25 -3,02 0,003 -10,90 -51,08

11 -98,10 8,92 -10,99 <0,001 -80,61 -115,58

12 -136,94 6,88 -19,91 <0,001 -123,46 -150,42

13 -141,14 8,40 -16,80 <0,001 -124,67 -157,61

14 -106,67 9,13 -11,69 <0,001 -88,78 -124,56

15 -52,89 7,62 -6,94 <0,001 -37,95 -67,83

16 11,48 2,72 4,22 <0,001 16,81 6,14

17 45,25 10,82 4,18 <0,001 66,45 24,04

Tab. 8.2: Geschätzte Randmittel der Abweichungen von der Kanalmitte mit 95% Konfi-

denzintervall (CI), Standardfehler und p-Werten an den jeweiligen Messleveln (2. Scha-

blone).

Messlevel

geschätztes Randmittel [µm]

Standard- fehler z p > |z|


Pro

Tap

er N

ext

1 9,83 6,74 1,46 0,145 23,04 -3,38

2 45,13 7,17 6,29 <0,001 59,18 31,07

3 79,34 7,32 10,84 <0,001 93,69 64,99

4 107,14 6,65 16,12 <0,001 120,17 94,11

5 112,17 4,47 25,11 <0,001 120,92 103,41

6 99,95 5,54 18,03 <0,001 110,81 89,08

7 65,47 7,41 8,83 <0,001 80,00 50,94

8 19,25 7,78 2,47 0,013 34,50 4,00

9 -36,61 8,18 -4,47 <0,001 -20,57 -52,65

10 -67,55 8,25 -8,19 <0,001 -51,38 -83,72

11 -76,05 8,56 -8,88 <0,001 -59,27 -92,83

12 -62,92 8,46 -7,44 <0,001 -46,35 -79,49

13 -37,43 6,20 -6,03 <0,001 -25,28 -49,59

14 -4,69 4,34 -1,08 0,280 3,82 -13,19

15 23,42 3,83 6,11 <0,001 30,94 15,91

16 21,45 3,04 7,04 <0,001 27,41 15,48

17 16,45 5,21 3,16 0,002 26,65 6,25

117

HyF

lex

CM

1 0,49 8,26 0,06 0,953 16,68 -15,70

2 23,11 8,34 2,77 0,006 39,45 6,77

3 50,58 8,13 6,22 <0,001 66,52 34,65

4 73,92 7,19 10,28 <0,001 88,01 59,83

5 77,71 5,08 15,30 <0,001 87,66 67,76

6 64,69 4,77 13,55 <0,001 74,04 55,33

7 37,92 5,61 6,76 <0,001 48,92 26,92

8 0,36 7,11 0,05 0,960 14,29 -13,57

9 -48,49 7,95 -6,10 <0,001 -32,91 -64,08

10 -67,88 6,64 -10,23 <0,001 -54,87 -80,90

11 -71,82 5,85 -12,27 <0,001 -60,34 -83,29

12 -63,22 5,43 -11,64 <0,001 -52,58 -73,87

13 -39,75 5,59 -7,11 <0,001 -28,80 -50,70

14 5,27 4,68 1,12 0,261 14,44 -3,91

15 43,03 5,95 7,23 <0,001 54,70 31,36

16 40,21 4,45 9,04 <0,001 48,93 31,48

17 20,06 6,28 3,19 0,001 32,37 7,75

F6 S

kyTa

per

1 15,81 7,37 2,14 0,032 30,26 1,35

2 47,72 7,01 6,80 <0,001 61,46 33,97

3 86,69 6,50 13,34 <0,001 99,43 73,96

4 118,51 6,35 18,67 <0,001 130,95 106,06

5 129,36 7,43 17,41 <0,001 143,93 114,80

6 115,26 7,51 15,35 <0,001 129,97 100,55

7 77,58 8,01 9,68 <0,001 93,28 61,87

8 30,08 8,39 3,59 <0,001 46,52 13,64

9 -31,55 7,10 -4,44 <0,001 -17,64 -45,46

10 -65,97 7,54 -8,75 <0,001 -51,19 -80,74

11 -82,65 7,79 -10,61 <0,001 -67,37 -97,92

12 -84,73 8,79 -9,64 <0,001 -67,51 -101,96

13 -61,47 8,56 -7,18 <0,001 -44,69 -78,25

14 -28,31 6,24 -4,53 <0,001 -16,07 -40,55

15 -0,06 5,51 -0,01 0,991 10,74 -10,86

16 11,26 4,49 2,51 0,012 20,05 2,47

17 5,68 5,66 1,00 0,316 16,76 -5,41

118

Bio

Rac

e

1 34,39 5,86 5,87 <0,001 45,88 22,91

2 72,42 5,60 12,93 <0,001 83,40 61,44

3 115,28 6,20 18,59 <0,001 127,44 103,13

4 150,35 6,72 22,38 <0,001 163,52 137,18

5 160,97 4,74 33,95 <0,001 170,27 151,68

6 146,02 4,59 31,82 <0,001 155,02 137,02

7 113,11 5,56 20,33 <0,001 124,01 102,20

8 59,20 5,78 10,24 <0,001 70,53 47,88

9 -14,43 7,00 -2,06 0,039 -0,71 -28,16

10 -68,90 7,50 -9,19 <0,001 -54,20 -83,59

11 -110,81 5,70 -19,45 <0,001 -99,64 -121,98

12 -120,41 6,60 -18,24 <0,001 -107,47 -133,34

13 -108,38 5,08 -21,35 <0,001 -98,43 -118,32

14 -59,13 4,25 -13,90 <0,001 -50,79 -67,46

15 -2,11 3,19 -0,66 0,508 4,14 -8,37

16 41,68 2,80 14,87 <0,001 47,17 36,19

17 52,04 6,92 7,52 <0,001 65,60 38,48

Mtw

o

1 -63,77 12,73 -5,01 <0,001 -38,82 -88,71

2 9,35 12,49 0,75 0,454 33,83 -15,12

3 90,47 11,29 8,01 <0,001 112,60 68,34

4 154,36 10,34 14,93 <0,001 174,62 134,09

5 181,37 5,46 33,19 <0,001 192,08 170,66

6 177,91 4,13 43,02 <0,001 186,01 169,80

7 152,13 5,10 29,81 <0,001 162,13 142,12

8 97,30 9,20 10,57 <0,001 115,34 79,27

9 7,15 10,89 0,66 0,512 28,50 -14,20

10 -61,86 11,46 -5,40 <0,001 -39,41 -84,32

11 -114,35 9,76 -11,72 <0,001 -95,22 -133,48

12 -140,27 7,20 -19,48 <0,001 -126,15 -154,38

13 -135,31 7,76 -17,43 <0,001 -120,09 -150,53

14 -89,45 8,08 -11,07 <0,001 -73,61 -105,29

15 -33,81 7,43 -4,55 <0,001 -19,26 -48,37

16 16,31 3,31 4,94 <0,001 22,79 9,83

17 35,15 10,13 3,47 0,001 55,01 15,29

119

Tab. 8.3: Kontrastschätzungen der Abweichungen zur Referenzgruppe ProTaper Next

mit 95% Konfidenzintervall (CI) und Standardfehler an den jeweiligen Messleveln über

beide Schablonen.

Vergleich zur Referenz Messlevel

Kontrast [µm]

Standard- fehler


χ² (1 Frei-

heitsgrad) p > χ²

HyF

lex

CM

vs

Pro

Tap

er N

ext

(2 vs 1) 1 -6,53 8,33 9,80 -22,86 0,61 0,4332

(2 vs 1) 2 -19,21 8,70 -2,16 -36,25 4,88 0,0272

(2 vs 1) 3 -25,95 9,11 -8,08 -43,81 8,10 0,0044

(2 vs 1) 4 -30,42 7,90 -14,93 -45,90 14,81 0,0001

(2 vs 1) 5 -31,65 5,67 -20,54 -42,75 31,20 < 0,0001

(2 vs 1) 6 -32,45 7,31 -18,12 -46,78 19,70 < 0,0001

(2 vs 1) 7 -24,74 9,85 -5,42 -44,06 6,30 0,0121

(2 vs 1) 8 -16,09 10,44 4,38 -36,55 2,37 0,1234

(2 vs 1) 9 -9,08 11,05 12,58 -30,74 0,67 0,4115

(2 vs 1) 10 2,47 8,67 19,47 -14,53 0,08 0,7755

(2 vs 1) 11 7,04 7,71 22,15 -8,06 0,84 0,3606

(2 vs 1) 12 2,51 7,13 16,48 -11,47 0,12 0,7251

(2 vs 1) 13 0,49 6,26 12,76 -11,78 0,01 0,9372

(2 vs 1) 14 12,76 4,32 21,23 4,29 8,72 0,0032

(2 vs 1) 15 22,42 5,34 32,87 11,96 17,65 < 0,0001

(2 vs 1) 16 21,57 4,31 30,01 13,12 25,06 < 0,0001

(2 vs 1) 17 6,42 5,24 16,69 -3,86 1,50 0,2210

F6 S

kyTa

per

vs

Pro

Tap

er N

ext

(3 vs 1) 1 6,32 8,34 22,67 -10,03 0,57 0,4486

(3 vs 1) 2 2,94 8,32 19,25 -13,38 0,12 0,7242

(3 vs 1) 3 7,70 7,74 22,87 -7,48 0,99 0,3202

(3 vs 1) 4 11,71 7,09 25,59 -2,18 2,73 0,0985

(3 vs 1) 5 17,54 6,61 30,50 4,59 7,04 0,0080

(3 vs 1) 6 15,66 8,33 31,99 -0,68 3,53 0,0603

(3 vs 1) 7 12,45 10,53 33,10 -8,19 1,40 0,2371

(3 vs 1) 8 11,17 10,93 32,59 -10,25 1,04 0,3067

(3 vs 1) 9 5,40 10,60 26,17 -15,37 0,26 0,6104

(3 vs 1) 10 1,93 9,90 21,33 -17,48 0,04 0,8457

(3 vs 1) 11 -6,25 9,45 12,27 -24,77 0,44 0,5083

(3 vs 1) 12 -21,47 9,63 -2,59 -40,35 4,97 0,0258

(3 vs 1) 13 -23,70 8,32 -7,39 -40,00 8,12 0,0044

(3 vs 1) 14 -23,28 5,82 -11,88 -34,68 16,02 0,0001

(3 vs 1) 15 -23,14 5,51 -12,35 -33,93 17,66 < 0,0001

(3 vs 1) 16 -9,84 4,66 -0,70 -18,98 4,46 0,0348

(3 vs 1) 17 -10,43 6,44 2,19 -23,04 2,63 0,1051

120

Bio

Rac

e vs

Pro

Tap

er N

ext

(4 vs 1) 1 22,43 7,62 37,36 7,50 8,67 0,0032

(4 vs 1) 2 25,16 8,00 40,84 9,47 9,88 0,0017

(4 vs 1) 3 33,81 8,19 49,86 17,75 17,04 < 0,0001

(4 vs 1) 4 41,07 8,12 56,99 25,14 25,55 < 0,0001

(4 vs 1) 5 46,67 6,06 58,55 34,80 59,34 < 0,0001

(4 vs 1) 6 43,94 7,89 59,41 28,47 30,99 < 0,0001

(4 vs 1) 7 45,50 10,13 65,36 25,64 20,16 < 0,0001

(4 vs 1) 8 37,82 10,11 57,64 17,99 13,98 0,0002

(4 vs 1) 9 20,04 11,68 42,94 -2,86 2,94 0,0863

(4 vs 1) 10 -3,48 11,62 19,29 -26,26 0,09 0,7643

(4 vs 1) 11 -36,89 9,55 -18,17 -55,61 14,92 0,0001

(4 vs 1) 12 -59,62 10,20 -39,63 -79,61 34,17 < 0,0001

(4 vs 1) 13 -73,08 7,37 -58,62 -87,53 98,18 < 0,0001

(4 vs 1) 14 -56,57 5,02 -46,74 -66,41 127,03 < 0,0001

(4 vs 1) 15 -27,67 4,12 -19,59 -35,75 45,00 < 0,0001

(4 vs 1) 16 18,10 3,79 25,54 10,67 22,78 < 0,0001

(4 vs 1) 17 33,45 8,28 49,67 17,24 16,34 0,0001

Mtw

o v

s P

roTa

pe

r N

ext

(5 vs 1) 1 -74,65 13,95 -47,30 -101,99 28,63 < 0,0001

(5 vs 1) 2 -36,82 14,01 -9,35 -64,29 6,90 0,0086

(5 vs 1) 3 10,08 13,08 35,72 -15,56 0,59 0,4411

(5 vs 1) 4 46,16 11,31 68,33 23,99 16,65 < 0,0001

(5 vs 1) 5 68,16 6,32 80,54 55,78 116,41 < 0,0001

(5 vs 1) 6 76,91 6,91 90,44 63,37 124,02 < 0,0001

(5 vs 1) 7 85,61 9,52 104,26 66,95 80,87 < 0,0001

(5 vs 1) 8 77,00 11,82 100,16 53,83 42,44 < 0,0001

(5 vs 1) 9 42,70 13,52 69,21 16,20 9,97 0,0016

(5 vs 1) 10 4,64 12,79 29,70 -20,42 0,13 0,7169

(5 vs 1) 11 -39,35 11,23 -17,34 -61,36 12,28 0,0005

(5 vs 1) 12 -78,39 9,24 -60,28 -96,51 71,95 < 0,0001

(5 vs 1) 13 -98,93 9,31 -80,68 -117,18 112,91 < 0,0001

(5 vs 1) 14 -85,82 9,06 -68,06 -103,58 89,71 < 0,0001

(5 vs 1) 15 -58,29 7,82 -42,97 -73,60 55,61 < 0,0001

(5 vs 1) 16 -6,18 3,70 1,08 -13,44 2,79 0,0951

(5 vs 1) 17 17,65 10,80 38,82 -3,52 2,67 0,1023

121

Tab. 8.4: Durchschnittliche, beobachtete Abweichungen von der Kanalmitte über den

Kanalverlauf von koronal (Messlevel 1) bis apikal (Messlevel 17) (Schablone 1 und 2).

durchschnittliche Abweichung von der Kanalmitte [µm]

Messlevel ProTaper Next HyFlex CM F6 SkyTaper BioRace Mtwo

1 -2,78 -13,33 5,56 21,66 -79,44

2 25,55 0 31,66 53,88 -14,44

3 54,99 21,11 66,66 92,77 61,11

4 86,20 48,98 101,31 130,67 128,96

5 100,68 65,38 120,04 149,17 167,01

6 99,44 67,00 115,09 143,38 176,36

7 73,70 51,88 84,69 117,74 160,76

8 35,06 24,43 43,51 70,16 114,79

9 -10,70 -10,96 -9,71 4,93 36,41

10 -48,20 -39,10 -49,59 -55,00 -40,25

11 -65,47 -54,72 -73,58 -104,22 -102,97

12 -60,10 -56,48 -82,13 -120,28 -137,94

13 -40,11 -40,33 -63,45 -112,83 -139,39

14 -14,19 -4,42 -35,98 -69,27 -101,50

15 12,80 31,86 -8,66 -13,19 -47,17

16 19,37 40,42 9,78 37,73 12,93

17 23,33 32,22 11,67 55,55 42,22

Tab. 8.5: Aufbereitungszeiten der fünf Systeme für den jeweiligen Probekörper bzw.

Durchgang.

Aufbereitungszeit [s]

Probekörper ProTaper Next HyFlex CM F6 SkyTaper BioRace Mtwo

1 197 234 140 155 227

2 204 248 155 143 248

3 187 231 119 151 237

4 190 214 153 164 230

5 202 204 167 146 248

6 184 209 139 154 236

7 185 216 140 148 249

8 163 206 165 165 218

9 164 217 159 151 239

10 178 218 147 144 229

122

Tab. 8.6: Gemessene bzw. beobachtete Abweichungen von der Kanalmitte über den Ka-

nalverlauf (M1 – 17) für den jeweiligen Durchgang (DG) des Systems (Schablone 1 + 2).

Differenz in µm / 2

M DG ProTaper Next HyFlex CM F6 SkyTaper BioRace Mtwo

1 1 0 5,56 44,44 50,00 -66,66 1 2 -33,33 -38,89 33,33 33,33 -161,10 1 3 16,67 -16,67 16,67 55,55 -88,88 1 4 0 -5,56 38,89 -27,78 -111,10 1 5 -16,67 0 -33,33 44,44 -66,66 1 6 -5,56 -22,22 -27,78 11,11 -111,10 1 7 11,11 -22,22 -11,11 16,67 -72,22 1 8 -27,78 5,56 -5,56 11,11 -83,33 1 9 11,11 -22,22 16,67 11,11 -22,22 1 10 16,67 -16,67 -16,67 11,11 -11,11

2 1 33,33 22,22 72,22 88,88 -11,11 2 2 -5,56 -27,78 72,22 72,22 -94,44 2 3 50,00 -5,56 33,33 83,33 0 2 4 27,78 11,11 50,00 -5,56 -50,00 2 5 16,67 5,56 -16,67 83,33 -11,11 2 6 22,22 -5,56 5,56 38,89 -55,55 2 7 27,78 0 5,56 33,33 0 2 8 -5,56 11,11 27,78 50,00 -33,33 2 9 44,44 0 61,11 55,55 55,55 2 10 44,44 -11,11 5,56 38,89 55,55

3 1 66,66 44,44 94,44 144,43 55,55 3 2 33,33 -22,22 116,66 111,10 -11,11 3 3 88,88 11,11 55,55 127,77 105,55 3 4 50,00 38,89 77,77 33,33 27,78 3 5 50,00 27,78 33,33 127,77 55,55 3 6 50,00 11,11 38,89 66,66 11,11 3 7 55,55 33,33 44,44 66,66 72,22 3 8 22,22 33,33 72,22 83,33 38,89 3 9 66,66 33,33 105,55 94,44 127,77 3 10 66,66 0 27,78 72,22 127,77

4 1 88,88 72,22 111,65 177,77 111,10 4 2 72,22 5,56 133,73 150,32 77,77 4 3 122,20 38,89 111,10 155,86 178,41 4 4 83,33 66,66 94,55 66,66 105,55 4 5 89,54 50,00 83,33 172,35 133,32 4 6 72,42 33,33 72,22 116,66 72,22 4 7 77,77 66,89 94,44 105,55 133,75 4 8 66,66 61,11 106,13 122,21 105,55 4 9 89,02 72,98 139,29 128,24 188,64 4 10 99,99 22,22 66,66 111,10 183,32

123

5 1 89,03 72,42 113,29 179,69 155,64 5 2 94,55 27,57 152,50 163,47 155,81 5 3 129,68 72,42 133,73 169,93 202,54 5 4 100,07 77,96 90,41 105,58 161,17 5 5 106,82 61,36 111,17 168,94 166,70 5 6 84,94 50,30 111,12 133,73 128,22 5 7 94,53 78,51 111,65 133,73 168,88 5 8 83,46 66,89 119,72 161,35 150,28 5 9 106,49 84,98 151,19 141,58 186,32 5 10 117,17 61,36 105,65 133,73 194,50

6 1 67,58 62,10 105,22 161,75 168,75 6 2 84,90 51,19 126,63 142,79 185,32 6 3 119,81 89,24 140,64 156,33 190,01 6 4 106,83 73,03 64,57 113,30 167,35 6 5 108,97 55,50 113,26 154,74 168,88 6 6 75,52 56,55 124,21 134,96 179,37 6 7 117,80 61,99 106,84 135,16 165,46 6 8 84,93 72,03 119,89 174,36 179,69 6 9 98,42 75,39 132,03 137,34 172,42 6 10 129,67 73,00 117,66 123,03 186,32

7 1 28,17 40,44 70,21 131,98 156,41 7 2 58,00 40,44 82,58 124,72 184,65 7 3 92,97 79,02 121,30 112,44 157,79 7 4 83,69 51,14 22,77 109,08 166,96 7 5 77,37 52,66 86,18 124,72 156,42 7 6 42,30 51,08 103,78 102,11 167,09 7 7 103,72 42,27 82,34 121,30 140,24 7 8 64,87 45,74 77,33 154,47 179,13 7 9 63,09 52,69 89,74 105,12 137,20 7 10 122,79 63,30 110,67 91,41 161,74

8 1 -15,01 0 29,68 72,27 104,36 8 2 22,62 24,84 34,59 82,01 161,39 8 3 49,66 47,42 91,94 59,59 119,26 8 4 47,33 24,83 -26,94 82,39 141,62 8 5 37,19 24,83 47,31 59,85 94,53 8 6 2,34 35,03 77,04 49,69 134,23 8 7 67,12 -2,10 42,26 86,90 76,98 8 8 37,26 19,82 37,25 104,35 141,62 8 9 27,60 19,91 27,45 52,28 57,19 8 10 74,53 49,69 74,53 52,23 116,67

9 1 -57,17 -32,38 -17,14 -17,06 41,89 9 2 -24,77 0 -29,49 12,37 104,12 9 3 -12,39 12,41 32,33 -10,66 17,26 9 4 -4,82 -9,59 -72,42 52,29 69,55 9 5 -24,79 0 4,74 -15,28 17,14 9 6 -37,23 -12,41 32,38 -17,14 66,87 9 7 29,61 -55,36 -12,37 37,19 -27,72 9 8 7,59 -12,41 -32,37 44,78 84,78 9 9 -15,40 -24,71 -37,09 -20,03 -32,39 9 10 32,38 24,83 34,35 -17,14 22,61

124

10 1 -84,71 -52,40 -37,17 -57,03 -17,09 10 2 -57,02 -27,64 -57,12 -57,03 29,37 10 3 -64,68 -21,62 -24,71 -76,91 -49,26 10 4 -47,72 -32,39 -99,62 0 -7,69 10 5 -67,55 -32,39 -24,77 -67,69 -52,40 10 6 -41,60 -35,33 -15,24 -84,79 -24,65 10 7 -20,02 -59,91 -72,42 -20,01 -97,17 10 8 -24,72 -44,55 -64,75 -24,71 -4,62 10 9 -41,60 -64,75 -80,09 -72,42 -109,53 10 10 -32,39 -20,03 -20,01 -89,41 -69,48

11 1 -84,78 -60,06 -41,79 -104,80 -67,61 11 2 -74,89 -52,34 -69,40 -114,33 -55,36 11 3 -77,14 -35,50 -64,57 -118,65 -104,80 11 4 -72,42 -40,01 -99,62 -69,40 -92,45 11 5 -81,79 -60,06 -60,06 -104,72 -95,44 11 6 -37,21 -55,44 -47,72 -129,54 -95,33 11 7 -49,40 -62,04 -92,02 -67,75 -136,78 11 8 -44,65 -62,99 -97,11 -89,41 -75,47 11 9 -52,33 -66,41 -106,58 -123,50 -159,17 11 10 -80,12 -52,40 -56,88 -120,09 -147,32

12 1 -72,42 -47,72 -42,16 -114,12 -120,03 12 2 -60,09 -60,09 -62,11 -129,03 -123,34 12 3 -71,92 -39,99 -80,12 -124,06 -119,07 12 4 -63,30 -52,40 -99,37 -92,45 -135,61 12 5 -74,53 -55,27 -70,73 -111,64 -120,17 12 6 -24,80 -59,95 -60,06 -156,85 -135,49 12 7 -63,30 -54,69 -95,56 -77,04 -156,33 12 8 -37,01 -55,27 -106,77 -110,77 -120,03 12 9 -44,76 -64,52 -116,61 -146,66 -161,48 12 10 -88,91 -74,89 -87,83 -140,20 -187,83

13 1 -57,14 -27,52 -27,96 -99,99 -121,96 13 2 -32,35 -41,88 -35,11 -114,47 -141,95 13 3 -35,11 -27,70 -72,42 -114,47 -126,86 13 4 -47,22 -37,21 -66,84 -109,33 -146,76 13 5 -47,46 -41,83 -61,80 -94,91 -96,82 13 6 -15,07 -44,76 -49,40 -149,53 -144,39 13 7 -47,59 -33,00 -64,73 -89,55 -159,87 13 8 -24,76 -32,39 -91,85 -104,72 -131,35 13 9 -24,80 -52,22 -94,82 -124,78 -124,82 13 10 -69,59 -64,76 -69,54 -126,50 -199,13

14 1 -17,55 10,20 -5,24 -41,60 -74,39 14 2 -7,17 -10,20 -1,65 -68,69 -115,81 14 3 0 7,17 -59,81 -57,83 -75,45 14 4 -29,90 0 -28,08 -79,45 -107,24 14 5 -17,57 -12,33 -37,21 -63,33 -54,47 14 6 1,34 -12,33 -47,37 -94,82 -136,57 14 7 -19,77 5,37 -42,24 -56,63 -114,52 14 8 -15,10 -7,17 -41,77 -72,21 -104,26 14 9 4,15 -5,37 -47,09 -80,87 -75,53 14 10 -40,35 -19,58 -49,31 -77,28 -156,80

125

15 1 12,12 45,77 5,51 0 -22,90 15 2 22,90 39,20 16,46 0 -67,11 15 3 27,40 45,77 -33,75 17,42 -28,33 15 4 6,81 44,54 11,00 -33,58 -51,21 15 5 12,02 16,38 -6,65 -6,53 -10,95 15 6 10,89 28,31 -15,89 -45,79 -74,10 15 7 10,53 21,88 -16,21 -12,02 -56,65 15 8 -7,01 10,89 -22,86 -21,67 -56,55 15 9 32,36 39,08 5,51 -5,52 -12,23 15 10 0 26,74 -29,67 -24,21 -91,62

16 1 16,38 44,23 5,00 39,16 20,47 16 2 21,88 50,27 27,22 50,27 0 16 3 39,23 50,27 0 44,67 16,38 16 4 22,61 51,00 5,46 38,45 10,76 16 5 16,38 27,22 5,46 32,92 28,23 16 6 10,76 43,41 5,46 28,31 0 16 7 17,06 27,22 11,00 26,86 5,46 16 8 -0,68 26,86 10,95 55,50 16,38 16 9 28,17 39,19 32,74 33,61 15,05 16 10 21,88 44,54 -5,46 27,50 16,55

17 1 22,22 33,33 5,56 44,44 0 17 2 16,67 44,44 16,67 66,66 44,44 17 3 38,89 33,33 -11,11 44,44 16,67 17 4 27,78 38,89 11,11 83,33 38,89 17 5 22,22 22,22 16,67 33,33 33,33 17 6 22,22 33,33 22,22 61,11 66,66 17 7 11,11 27,78 16,67 50,00 38,89 17 8 11,11 27,78 -11,11 111,10 61,11 17 9 27,78 38,89 22,22 27,78 5,56 17 10 33,33 22,22 27,78 33,33 116,66

126

9 EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG

Hiermit erkläre ich, dass ich die vorliegende Dissertation selbstständig verfasst

und keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel benutzt habe.

Die Dissertation ist bisher keiner anderen Fakultät, keiner anderen wissenschaftli-

chen Einrichtung vorgelegt worden.

Ich erkläre, dass ich bisher kein Promotionsverfahren erfolglos beendet habe und

dass eine Aberkennung eines bereits erworbenen Doktorgrades nicht vorliegt.

Datum Unterschrift

127

10 LEBENSLAUF

Mein Lebenslauf entfällt aus datenschutzrechtlichen Gründen.

128

11 DANKSAGUNG

Eine wissenschaftliche Arbeit wie diese benötigt die Unterstützung wichtiger Per-

sonen, um zum Abschluss zu kommen. Daher bedanke ich mich herzlichst bei all

denjenigen, die mich durchweg bei der Entstehung dieser Abhandlung begleitet

(und auch ertragen haben), immer offene Ohren für mich hatten und für Abwechs-

lung gesorgt haben, wenn der Kopf rauchte. Ihr habt zu diesem Werk immens

beigetragen. Diese Arbeit ist euch gewidmet.

Mein besonders großer Dank gilt Frau Dr. Heike Steffen für die Ermöglichung

und die freundliche Betreuung meiner Promotion, sowie Herrn Dr. Christian

Schwahn für die Unterstützung bei der statistischen Auswertung der Versuchs-

ergebnisse und die Empfehlung des Programms R. Dankeschön für die steten Kor-

rekturen und den kompetenten Beistand bei sämtlichen Nachfragen, die den Rei-

feprozess dieser Arbeit gefördert haben.

Greifswald und seiner Universität bin ich sehr dankbar für die ausgefüllten, schö-

nen fünfeinhalb Jahre, die ich hier nicht nur die Zahnmedizin lernen, lieben und

leben durfte, sondern in denen ich sowohl Menschen habe kennenlernen als auch

Erfahrungen für’s Leben habe sammeln können.

Last but not least – nicht zuletzt gilt mein Dank meinen lieben Eltern, die mir stets

den Weg durch das Leben geebnet haben, für die grenzenlose Unterstützung, die un-

erschöpfliche Ermunterung und Bekräftigung; für jede Tat und jeden Rat, den ihr mir

gabt. Ihr habt mir alle erdenklichen Freiheiten geschenkt und mir vieles ermöglicht;

vor allem die Chance, die Welt mit offenen Augen zu sehen und meinen eigenen Weg

zu gehen.

Merci à vous tous!

Documents

Bewertung fünf verschiedener Nickel-Titan-Systeme zur ... · Aus der Poliklinik für Zahnerhaltung, Parodontologie, Endodontologie, Präventive Zahnmedizin und Kinderzahnheilkunde